ORGANIZACIÓN EUROPEA PARA LA INVESTIGACIÓN

NUCLEARCERNDiana Aracely Arismendi

SeguraJuan Antonio Moreno Yáñez

Juan Fernando Rodríguez Duran

Assenneth Velázquez Calabrese

Ana Elizabeth Viera García

6ºC

ACELERADOR NUCLEAR

También conocido como “Acelerador de partículas”, es un aparato

electromagnético que imprime gran velocidad a

partículas elementales con objeto de desintegrar el

núcleo de los átomos que bombardea.

Cockcroft y Walton en el año de 1932 fueron los primeros en

construir el primer acelerador de iones positivos, con el que

generaron un haz de protones de bajas energías y lo usaron para bombardear isótopos de litio.

El resultado de este bombardeo fue producir la primera transmutación nuclear hecha totalmente por el

hombre. Por este evento Cockeroft y Walton recibieron el premio Novel

de Física en 1933.

La reacción nuclear observada en este experimento fue:

p + 7Li →4He + 4He + Qmdonde Qm es la energía debido a la diferencia

de masa de las partículas antes y después de la reacción

¿CÓMO FUNCIONA UN ACELERADOR NUCLEAR?

Como su nombre lo indica es un

dispositivo que acelera partículas

cargadas y luego las hace impactar

contra un objetivo

¿PARA QUÉ SE USA UN ACELERADOR NUCLEAR?

• Antes de los aceleradores, los físicos aún estudiaban las propiedades de la materia macroscópicamente. Fue a finales del siglo XIX que los científicos mostraron interés por el mundo atómico y de las moléculas. El estudio de estos elementos tan pequeños dieron lugar a partículas elementales y posteriormente a más partículas subatómicas más complejas. Algunos de los avances surgieron del estudio de los rayos cósmicos.

• El que los rayos cósmicos fueran fenómenos inconstantes emergió en la necesidad de generadores de partículas energéticas que fueran controlables para experimentar y simular con ellas. Estos generadores tendrían que acelerar partículas como protones o electrones con una velocidad cercana a la luz.

• Los aceleradores de partículas son utilizados para crear rayos de alta energía para usarlos en diferentes propósitos. Los usos para aceleradores de partículas cubren la gama desde la investigación teórica para aplicaciones médicas, hasta la creación de funcionalidad en objetos comunes.

EL ACELERADOR MAS GRANDE DE TODOS LOS TIEMPOS, EL ACELERADOR DE HADRONES.• En este experimento, se hacen chocar entre sí

partículas subatómicas (principalmente protones) en puntos seleccionados donde se ubican grandes detectores (ATLAS, CMS, LHCb y ALICE). Estos registran las partículas resultantes de las colisiones para estudiar los elementos que componen la materia de la que está hecha el Universo, incluidos nosotros mismos, y sus interacciones.

• Se sitúa en la frontera franco-suiza cerca de Ginebra, es un anillo de 27 kilómetros de circunferencia ubicado a 100 metros bajo tierra. Contiene 9.300 imanes superconductores, fundamentales para hacer girar los haces de partículas a velocidades cercanas a las de la luz, deben refrigerarse a una temperatura inferior a la del espacio exterior (-270 grados centígrados); el interior del anillo es el lugar más vacío del Sistema Solar (10-13atmósferas) para evitar que las partículas colisionen con moléculas de gas; y cuando las partículas colisionan entre sí se generan temperaturas 100.000 veces más calientes que el interior del Sol.

• Tras su inauguración en 2008, comenzó su actual periodo de funcionamiento a finales de 2009. A finales de marzo de 2010 alcanzó los 7 teraelectronvoltios de energía de colisión entre partículas, la mayor registrada en un experimento de este tipo. A partir de este año volverán a producirse colisiones en su interior, alcanzando gradualmente la energía para la que está diseñado, 14 TeV.

BOSÓN DE HIGGS

• El bosón de Higgs o partícula de Higgs es una partícula elemental propuesta en el Modelo estándar de física de partículas. Recibe su nombre en honor a Peter Higgs quien, junto con otros, propuso en 1964 el hoy llamado mecanismo de Higgs para explicar el origen de la masa de las partículas elementales. El Bosón de Higgs constituye el cuanto del campo de Higgs, (la más pequeña excitación posible de este campo). Según el modelo propuesto, no posee espín, carga eléctrica o color, es muy inestable y se desintegra rápidamente, su vida media es del orden del zeptosegundo. En algunas variantes del Modelo estándar puede haber varios bosones de Higgs.

¿QUIÉN TRABAJA EN EL CERN?

• En el CERN trabajan de forma permanente alrededor de 2500 personas

• Menos de 100 son científicos dedicados a la investigación

• En el resto de las plazas la componen otros científicos, ingenieros, operarios y personal de oficina

También hay cerca de 6000 usuarios que son físicos experimentales de distintos países que pasan en el CERN temporadas más o menos

largas.

¿QUÉ SE HACE?

• La tarea principal de todos ellos es planear, construir y manejar y mantener los aceleradores y sus detectores y, por supuesto, analizar los resultados de los experimentos ya realizados, calcular las señales que se esperan en los futuros

• El fin principal de la investigación (que debe ser pura y fundamental, sin relación con las aplicaciones militares... según indica la Convención del CERN) es la investigación de los componentes básicos del Universo y sus interacciones. Los resultados deben ser publicados y puestos a disposición general.

• También se desarrollan nuevas tecnologías, tanto informáticas como industriales

¿QUE SE BUSCA?

• Su objetivo es la física fundamental, la búsqueda del origen y constituyentes últimos de la materia. Básicamente se aceleran partículas a velocidad muy próximas a la velocidad de la luz y se hacen colisionar en el interior de un detector para estudiar sus interacciones, consiguiendo densidades de energía y temperatura similares a laos primeros instantes de nuestro universo primitivo