La pizarra de Yuri: gran acelerador de hadrones
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jueves, 17 de diciembre de 2009

LHC reloaded: parada invernal

NOTICIA




Tal como estaba programado, el colisionador de partículas LHC del CERN se detuvo ayer a las 18:03 CET para la parada invernal.

La razón fundamental de esta parada se debe al elevado coste de la energía eléctrica en estas fechas y su disponibilidad en las redes europeas. El LHC consume elevadas cantidades de energía (120 MW), por lo que la detención de los aceleradores en su conjunto reduce el gasto del CERN desde los 180 MW máximos a 35 MW de carga base.

En un año, el CERN consume aproximadamente 1.000 GWh, de los que aproximadamente 700 corresponden al LHC (carga base, máquina, experimentos). Esto equivale, más o menos, al 10% de la electricidad usada en el cantón de Ginebra, donde se encuentra instalado. Aunque dispone de generadores diesel autónomos para las emergencias, el CERN no produce normalmente su propia energía sino que depende de la red general.

Estas paradas programadas se aprovechan para la realización de mantenimientos, calibraciones y actualizaciones.

Los resultados del LHC desde su segunda puesta en marcha iniciada el pasado 4 de septiembre hasta el día de hoy son excelentes. No sólo se puede considerar resuelta la avería del pasado año, sino que el colisionador ha funcionado a la perfección, manteniendo haces estables con grupos múltiples de partículas durante varias horas, alcanzando el récord máximo de energía obtenido jamás (2,36 TeV, 1,18 por haz) y suministrando ya los primeros datos para el cotejamiento científico (paper).

Entre las anécdotas, cabe destacar la conocida por todo el mundo del pájaro y la baguette, y un corte de electricidad el 3 de diciembre debido a un fallo en una conexión de 18.000 voltios que mantuvo el complejo desconectado durante algunas horas (aunque los sistemas esenciales no resultaron afectados en ningúin momento).

El siguiente arranque del colisionador está previsto para el 10 de febrero de 2010, hacia los 7 TeV. Hacia el conocimiento.

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lunes, 14 de diciembre de 2009

LHC reloaded: ¡millones de colisiones!

NOTICIA

Durante el fin de semana, el acelerador LHC ha registrado más de un millón de colisiones en su rango energético mínimo de 0,9 TeV (equivalente a los colisionadores más poderosos que existían hasta ahora) y hasta 50.000 a 2,36 TeV, durante varias horas sin parar. Este elevado número de colisiones será preciso para obtener datos científicos válidos, con numerosas oportunidades de detección y verificación. Cuando esté funcionando nominalmente, el LHC producirá unos seiscientos millones de colisiones por segundo al 99,9999996% de la velocidad de la luz.

En estos momentos, los haces de partículas son ya estables y permiten circular varios grupos de protones a la vez, maximizando así las posibilidades de impactos útiles. De aquí al miércoles, momento en que se apagará el acelerador hasta principios del año que viene, está previsto seguir aumentando la intensidad de los haces y el número de colisiones para tener lista toda la calibración científica.

En 2010, el LHC irá incrementando la potencia y estabilidad de sus haces hasta alcanzar los 7 TeV (3,5 TeV por haz), la mitad de su potencia máxima, como está programado para el año que entra. Ese será el momento en que se iniciará verdaderamente el mayor proyecto científico de la historia de la física, permitiéndonos aprender cosas que ahora a duras penas soñamos. Ver, como si dijéramos, más allá de la neblina de la realidad.  ;-)

Además:
Aquí está el paper con los resultados de los primeros 284 eventos de colisión registrados en el detector ALICE a principios de diciembre, en energías en torno al TeV, confirmando que los resultados son coherentes con los obtenidos en colisionadores anteriores.


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miércoles, 9 de diciembre de 2009

El experimento ALICE del LHC contado para peques (tebeo) -en castellano-


Haz clic sobre la imagen para descargártelo en PDF con calidad de impresión:

Puedes leerlo en pantalla haciendo clic sobre las siguientes imágenes:

 
 
 
 

El nivel es para unos 10-13 años, pero yo creo que hasta un adulto puede entenderlo. ;-)

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LHC reloaded: el detector ALICE comienza a suministrar datos científicos

NOTICIA

Anoche a las 21:40 CET, el experimento ATLAS detectó eventos a 2,36 TeV (1,18 TeV por haz). Esto está por encima del doble de cualquier potencia obtenida anteriormente en ningún acelerador.



Más significativamente, durante la madrugada de hoy el experimento ALICE –una colaboración con más de 1.000 físicos e ingenieros de 30 países, uno de cuyos objetivos es estudiar la naturaleza del universo primitivo durante sus primeros instantes de existencia– ha comenzado a suministrar datos científicos en rangos de energía en torno a 900 GeV. Un conjunto de 236 colisiones a estos niveles energéticos mínimos ha permitido determinar que el LHC proporciona resultados coherentes con los obtenidos en colisionadores anteriores en sus rangos de energía máximos. El artículo que lo explica ya ha sido aceptado para su publicación en el European Journal of Physics. Los datos en bruto están disponibles para la comunidad científica internacional a través de los gateways habituales.


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martes, 1 de diciembre de 2009

El LHC ya es el acelerador más energético de la historia

NOTICIA



Ayer, 30 de noviembre a las 00:44 CET, el colisionador de partículas LHC del CERN se convirtió en el más energético de la historia de la ciencia al acelerar sus haces gemelos de protones hasta 1,18 Tera electronVoltios, superando así el récord precedente de 0,98 TeV establecido por el Tevatron norteamericano del Fermilab en 2001. El Fermilab colabora extensivamente con el CERN en numerosos elementos de la máquina y de la ciencia que hay detrás, con lo que difícilmente debe percibirse como una competición, sino como una cooperación.

 El tiempo de vida de los haces sigue firmemente establecido por encima de 10 horas desde el pasado día 23.

El propósito de esta fase de la reactivación es asegurarse progresivamente de que los haces de alta energía pueden circular sin problemas por el interior del LHC, evitando una avería como la del pasado año. Después, hacia finales de este mes, viene una última fase de calibración fina hasta Nochevieja. Los primeros resultados científicos, a energías de 7 TeV (la mitad de la potencia máxima), se esperan en la primavera de 2010.

7 TeV, aunque sea la mitad de la energía máxima a la que puede llegar el LHC, son siete veces más que cualquier cosa existente hasta la actualidad. Y pico.  ;-)


Actualización de la tarde de hoy:

El LHC ha circulado haces esta tarde (1 de diciembre) con los solenoides de los detectores ALICE, ATLAS y CMS activados a potencia total de campo magnético. Esto es necesario para que gocen de la máxima sensibilidad y puedan encontrar cosas mucho más allá de lo que ven los ojos, en el mismísimo borde de la realidad, en cuanto empiece el programa científico.








(Recuerda: haz clic sobre las imágenes para verlas ampliadas)

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martes, 24 de noviembre de 2009

LHC reloaded: colisión

El LHC vuelve.




GINEBRA, 23 DE NOVIEMBRE DE 2009. Hoy, el LHC circuló dos haces simultáneamente por primera vez, permitiendo a los operadores que comprobaran la sincronización de los mismos y otorgando a los experimentos su primera posibilidad de buscar colisiones protón-protón. Con tan solo un puñado de partículas circulando en cada sentido, se puede hacer que ambos haces se crucen en dos puntos del anillo. Desde primera hora de la tarde, se hizo que los haces se cruzaran en los puntos 1 y 5, donde se encuentran los detectores ATLAS y CMS; ambos estaban activados en busca de colisiones. Más tarde, los haces se cruzaron en los puntos 2 y 8: ALICE y LHCb.


"Haber llegado tan lejos en tan poco tiempo es un gran logro", dijo el Director General del CERN Rolf Heuer. "Pero debemos mantener un sentido de perspectiva... aún hay mucho que hacer antes de que podamos empezar el programa de física en el LHC."

Los haces se ajustaron en primer lugar para producir colisiones en el dectector ATLAS, que registró su primer candidato para un impacto a las 14:22 de esta tarde. Después, los haces se optimizaron para el CMS. Durante el resto de la tarde ALICE tuvo su primera optimización, seguido por el LHCb.

"Esto son muy buenas noticias, el inicio de una era fantástica para la física y esperamos que de descubrimientos también, después de veinte años de trabajo de la comunidad internacional para construir una máquina y unos detectores de complejidad y capacidades sin precedentes", dijo la portavoz de ATLAS, Fabiola Gianotti.

"Lo que ha ocurrido hasta este momento marca el inicio de la segunda mitad de este increíble viaje de descubrimiento de los secretos de la naturaleza", afirmó el portavoz del CMS, Tejinder Virdee.

"Todo el mundo estaba de pie en la sala de control de ALICE y los aplausos comenzaron con las primeras colisiones", recordaba el portavoz de ALICE Jurgen Schukraft. "Esto es simplemente tremendo."

"Las trazas que estamos viendo son hermosas", aseguró el portavoz de LHCb Andrei Golutvin. "Todos estamos listos para tomar los primeros datos en serio durante los próximos días."

Esto sucedía apenas tres días después del re-arranque del LHC, demostrando el excelente funcionamiento del sistema de control de haces. Desde el inicio, los operadores han estado circulando haces alrededor del anillo alternativamente en uno y otro sentido con una energía de inyección de 450 GeV. El tiempo de vida del haz se ha ido incrementando gradualmente hasta las diez horas. Hoy, los haces han estado circulando simultáneamente en ambas direcciones, todavía a la energía de inyección.

Lo que viene a continuación es una intensa fase de puesta en servicio con el objetivo de aumentar la intensidad del haz y acelerar los haces. Si todo va bien, por Navidad el LHC debería alcanzar 1,2 TeV por haz, y estar aportando buenas cantidades de datos de las colisiones para calibrar los experimentos.


 






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sábado, 21 de noviembre de 2009

LHC reloaded: primera circunvalación


Como han anunciado numerosos medios de comunicación, anoche a las 22:01 hora central europea un haz de protones describió de nuevo una circunferencia completa en el sentido de las agujas del reloj y en sentido contrario siendo ya medianoche, por el Gran Colisionador de Hadrones del CERN.

Se habla del 3 de diciembre para la primera colisión.  ;-) Ahora que todo está funcionando correctamente, se han adelantado a las previsiones y ya ha habido colisiones de baja energía en todos los detectores principales durante el mismo fin de semana.

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jueves, 12 de noviembre de 2009

LHC reloaded: Ya circulan hadrones por el Gran Colisionador de Hadrones

NOTICIA

El sábado pasado, aproximadamente sobre las 20:00h CET, los primeros haces de protones describieron semicircunferencias completas en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN, a ambos lados de los experimentos CMS y ALICE.

Se inyectaron protones de baja energía en el LHC hacia la caverna del CMS. Los calorímetros y las cámaras de muones detectaron las trazas de estas partículas en forma de un splash event (ver imagen). Durante el resto del fin de semana  se hizo lo mismo también en el sentido de las agujas del reloj, con detección en el experimento ALICE, obteniendo los mismos resultados positivos.

Si no entiendes nada de lo que quiere decir esto, significa que todo va bien por el momento.  ;-) Los hadrones han descrito dos semicircunferencias completas en el acelerador, lo que viene a verificar el correcto funcionamiento del anillo entero, y además lo han hecho dentro del rango correcto y pasando por donde tienen que pasar. Como era de esperar, el "incidente de la miga de pan" del día 3 no ha tenido ningún efecto sobre el sistema y ni siquiera habría sido noticia sin la avería del año pasado.


Splash event registrado en el experimento CMS el 7 de noviembre. El calorímetro electromagnético está en rojo, el calorímetro hadrónico en azul, y los detectores muónicos en amarillo y magenta. El cañón detector de muones estaba en standby y el detector interior de trazas, apagado.

Más información sobre la avería del LHC, la reparación y el programa de operaciones en El regreso del LHC.

Fuentes:


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viernes, 4 de septiembre de 2009

LHC reloaded: comienza otra vez la puesta en marcha del Gran Acelerador.

NOTICIA DE ALCANCE

El CERN ha confirmado que en las últimas horas se ha iniciado de nuevo el enfriamiento total del Gran Acelerador de Hadrones, situado entre Francia y Suiza.

Con ello, el LHC se convertirá otra vez en el lugar más frío del universo conocido, y estará listo para iniciar el mayor proyecto de investigación científica de la Historia de la Humanidad.

Según la programación actual, está previsto que la "segunda primera luz" se produzca en octubre, y las primeras colisiones, en noviembre. El acelerador funcionará a potencia reducida durante este año, pero aún y así será varias veces más energético que cualquiera de sus antecesores.

Más información sobre la avería del LHC, la reparación y el programa de operaciones en El regreso del LHC.

Fuentes:


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lunes, 24 de agosto de 2009

El regreso del LHC.

LHC reloaded.

Recordemos: la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN) ha construido a lo largo de los últimos diez años el mayor y más potente instrumento científico de la historia de la humanidad. Se trata del LHC, o Gran Acelerador de Hadrones, un acelerador de partículas de muy alta energía instalado en un túnel circular de 27 kilómetros que se halla en el corazón de Europa, a caballo entre Francia y Suiza.

El LHC es una máquina extraordinaria, como no existe otra en el mundo, capaz de mirar hacia donde nadie ha mirado antes, jamás. Hacia la naturaleza profunda de la materia y de la energía, hacia los orígenes del universo, hacia las leyes sutiles que rigen la realidad, hacia el cómo y el por qué de todo lo que existe. Incluso antes de funcionar ya nos ha permitido conocer muchas cosas nuevas, y producir nuevas tecnologías. Entre ellas GRID, el futuro de Internet, que ya está presente cada día más, y varios nuevos materiales para la detección temprana del cáncer.

El LHC es una máquina única. Hasta el último de sus componentes constituye un proyecto de investigación científica en sí mismo, y todas sus piezas fundamentales se construyen especialmente para ella. Roza la perfección, pues el LHC trabaja con cuerpos sutiles mucho más allá de lo que ven los ojos, y el más mínimo error los haría desaparecer en medio del ruido.

El LHC nos abre las puertas del comprender como nunca antes fuimos capaces de comprender. Sin peligro ninguno, a pesar de lo que repitieron hasta la locura algunos destarifados. Es una obra magistral que refleja lo mejor del espíritu humano, extraordinaria y pacífica, creada para beneficio de todos y en contra de nadie.

Y sin embargo, nueve días después de su arranque, el LHC sufrió una avería catastrófica. Hasta ese momento había funcionado excepcionalmente bien, muy por encima de las previsiones. Pero el 19 de septiembre de 2008, durante una de las últimas pruebas de fiabilidad, se produjo algo muy parecido a una explosión en el sector 34. Los ordenadores cerraron automáticamente el sistema de inmediato, y los bomberos de la instalación tuvieron que acudir rápidamente al túnel para combatir una importante fuga de helio líquido. El mayor equipo científico del mundo, valorado en 6.000 millones de euros, quedó paralizado sin remisión.

¿Qué ocurrió en el LHC?

El LHC es el lugar más frío del universo conocido. Como suena. Todo él está a menos de dos grados por encima del cero absoluto, para asegurar que los 1.600 magnetos superconductores que lo componen cumplen su misión. Para mantenerlo a esa temperatura tan inconcebiblemente baja, más fría que el espacio profundo, se utiliza helio líquido.

El 19 de septiembre, conforme el personal técnico aumentaba la potencia en el sector 34 para llevarlo al 75% del nominal, una conexión falló. De inmediato, se encendieron las alarmas para indicar que más de cien magnetos habían perdido de golpe sus propiedades superconductoras; esto es una reacción automática de emergencia para proteger el acelerador. Antes de que los operadores llegaran a parpadear, todo el equipo estaba desactivado y seguro por acción de los ordenadores.

Pero había daños. El origen del problema estuvo en una barra de conexión de titanio-niobio entre dos de los magnetos. A pesar de todos los controles de calidad, estaba mal soldada de manera imperceptible. La función de esta barra es alimentar el magneto con electricidad, y este minúsculo error de soldadura generó una resistencia anómala ante el paso de 8.700 amperios de corriente. Se vaporizó al instante, con violencia, y al hacerlo perforó el aislamiento de vacío total que debe reinar en el interior del LHC.

Al momento, el helio líquido entró en ebullición y comenzó a evacuarse al túnel por las válvulas de seguridad instaladas a tal efecto. Pero no lo bastante deprisa. Cincuenta y tres magnetos en total resultaron afectados por la explosión y por la fuga del gas ultrafrío. Los equipos de seguridad del CERN tenían la instalación asegurada al poco rato. Lamentablemente, casi 700 metros del sector 34 habían resultado destruidos y contaminados con hollín. Ninguna persona resultó herida, y tampoco se produjeron daños al medio ambiente.

Todo, debido a una conexión levemente anómala entre más de 123.000. ¿Hemos dicho ya que esta máquina sólo admite la perfección?
¿Y ahora, qué?

Ahora, el acelerador ha sido ya reparado y se están instalando nuevas medidas de protección. También se están estudiando todos los conectores, y no sólo los del tipo que causaron la avería; se han detectado al menos dos más que podrían causar problemas. El nuevo mecanismo QPS de protección de los equipos superconductores está ya en pruebas.

La fecha de puesta en marcha ha quedado establecida a mediados de noviembre de 2009; aproximadamente un año de retraso. También se ha determinado que durante el curso 2009-2010 no se llevará el acelerador hasta su máxima potencia. En vez de eso, se realizarán los experimentos que requieren menor energía mientras se toman todas las precauciones para llegar al tope con seguridad, después de la parada técnica prevista a mediados de 2010.

La aventura del conocimiento está a punto de empezar de nuevo en el LHC. En breves semanas, comenzará de nuevo el enfriamiento. En pocos meses, estaremos aprendiendo otra vez. Para el beneficio de toda la humanidad.

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