A colisión

O 27 de xaneiro 1971 produciuse a primeira colisión protón-protón na Organización Europea de Investigación Nuclear (CERN), coa posta en marcha do acelerador ISR, o primeiro non lineal, que funcionou ata 1984 cambiando a opinión de moitos membros da comunidade científica, que poñían en dúbida a utilidade dun colisionador de hadrones.

O ISR compoñíase de dous aneis entrelazados cun diámetro de 150 metros. Cada anel contiña un tubo rodeado de imáns que dirixían as partículas circulantes. Así, os protóns circulaban en direccións opostas e colisionar cunha enerxía máxima de 62 GeV.

Pero este acelerador tamén é o que realiza as primeiras colisións protón-antiprotón e onde se desenvolveu primeiro o arrefriamento aleatorio, que reduce tanto a dimensión transversal do feixe e a propagación na enerxía das partículas. Esta técnica foi utilizada posteriormente, con grande éxito, para permitir as colisións protón-antiprotón no Súper Sincrotrón de Protóns, aínda en uso.

Aínda que os principais descubrimentos se realizaron cando ISR xa non estaba en activo, este colisionador axudou a proporcionar indicios de que os protóns se compoñen de partes máis pequenas.

Desenvolvemento da máquina

Neste sentido, os expertos engadiron que, arredor do 15% de investigación realizada no ISR foi acerca da propia máquina. Os físicos e enxeñeiros implementar melloras continuamente, de modo que o colisionador creceu cada vez máis, sofisticádo nos seus 13 anos de vida.

De feito, proxectos como o Gran Colisionador de Hadrones (LHC) non terían sido posibles sen o ISR e os coñecementos adquiridos co detector durante a súa aplicación, apuntou o CERN. O túnel de ISR utilízase actualmente para o almacenamento e o traballo con imáns.

O CERN

(perigos)

O confinamento inercial supón un paso importante cara á fusión da enerxía nuclear?

Efectivamente se están a dar avances, tanto na tecnoloxía que se está a utilizar en Estados Unidos (confinamento inercial), como, dentro do proxecto ITER, no sur de Francia, de confinamento magnético. Eu non son un especialista niso, pero parece ser que as investigacións están a avanzar máis rápido do que os investigadores esperaban. Quizais se poidan ter prototipos, para logo avanzar na aplicación industrial, no prazo de dez anos.

Pódese dicir que a fusión nuclear está máis preto?

Insisto, eu non son un experto, pero, polo que me chega, diría que si. Haberá que ver, porque hai toda unha serie de intereses nas enerxías actuais, e os investimentos que fixeron necesitan rendibilizalas.

Que está a pasar coas investigacións do acelerador de partículas doCERN?

Agora estanse a adaptar todos os detectores do CERN, e o acelerador estase revisando e mellorando a capacidade dos imáns, así como toda a cuestión dos empalmes. Un vez que se poña todo isto en orde, poderase duplicar a enerxía que xa se alcanzou. Está programado para que se reinicie o ano que vén. Poderanse alcanzar medidas de máis precisión das desintegracións do Higgs. Todos estamos asombrados de que as cousas vaian tan ben como se predicía no modelo estándar. Gustaríanos que as cousas non fosen tan ben...

Como hai que entender iso?

Porque o modelo estándar explica moitas cousas, pero non explica outras. E como vai tan ben, tan ben, a cousa, non dá lugar á explicación desas outras cousas.

A teoría da relatividade segue en pé?

Claro, claro. Funciona. Funciona a teoría da relatividade e a teoría da relatividade xeral. Non hai ningún problema.

O LHeC

O LHeC, céntrase nun novo acelerador de electróns cuxo potencial analizará, entre 2014 e 2017, un grupo de investigadores que conta entre os seus coordinadores co galego Néstor Armesto, profesor da Facultade de Física da Universidade de Santiago de Compostela (USC).

Néstor Armesto é o único español que forma parte do grupo de nove persoas que coordinarán, a día de hoxe, a máis de 150 científicos dunhas setenta institucións de distintos países, unha cifra que moi probablemente medrará con novas adhesións. É ademais un dos dous únicos físicos teóricos do equipo que encabeza un proxecto que permitirá valorar a viabilidade da construción do novo acelerador de electróns a mediados da década de 2020.

Electroimán

(aplicacións)

Como tipo de imán onde o campo electromagnético prodúcese por un fluxo dunha corrente eléctrica, son utilizados por exemplo no HLC (gran acelerador de hadróns). Este acelerador de partículas fai moverse aos protóns (que desprázanse por unha especie de tubería) a velocidades próximas á luz e fainos chocar nunha tanqueta preparada con dispositivos de camptación fotónica e electromagnética para ver as partículas máis pequenas que forman a materia, as partículas que forman toda a materia que coñecemos na actualidade. Para que os protóns non choquen coas paredes do acelerador e reducindo así a cero o rozamento proporcionándolles asi esas grandes velocidades, úsanse grandes electroimáns con uns potenciais inmensos que xeran campos electromagnéticos inmensos. Esta é unha das aplicacións importantes nos campos de investigación. Tamén son utilizados nas centrais eléctricas para a producción de correntes eléctricas alternas. E tamén nos campos de reciclaxe para separar os metais da demais basura.

Fotón

É unha partícula elemental responsable das manifestacións cuánticas do fenómeno electromagnético ademáis é a partícula portadora de tódalas formas de radiación electromagnética, incluíndo os raios gamma, os raios X, a luz visible do espectro electromagnético, as microondas, a luz ultravioleta, as ondas de radioe a luz infravermella.
Ten unha masa invariable. Os estudos experimentais recentes reflicten que a súa masa é cero porque se transforma por completo en enerxía, polo que se expresaría a enerxía con unidades de masa para determinala súa masa.

A ionización

Existen dous tipos en diferenciados en canto a proporción de cargas: os anións que teñen máis electróns e unha carga neta negativa e os catións que teñen menos electróns e unha carga neta positiva.

É un fenómeno físico-químico no cal prodúcense iones, é dicir partículas cargadas eléctricamente xa que existe potencial eléctrico ou o que é o mesmo un diferencial en canto a cantidade de enerxía eléctrica respecto dun átomo ou molécula neutra.
A ionización é producida por tres tipos de enerxía que sae de tres fontes distintas: os raios gamma, os raios x ou unha máquina que xera electróns (esta máquina fai que unha cantidade importante de electróns móvanse a unha velocidade determinada xerando así un potencial que posiblita o fenómeno da ionización, algo parecido ao que ocorre cos raios gamma e X pero estes son digamos que "naturais" e a súa frecuencia e lonxitude de onda son suficientes para producir dito potencial).

O plasma

É o cuarto estado de agregación da materia parecido o gasoso pero diferenciado, xa que as partículas que forman ese plasma non están cargadas equitativamente polo que xeran a posiblidade de conducir moi ben a electricidade como unha especie de superconductor. Como o da materia en estado gasoso non ten volumen definido, pero cando o plasma é sometido á influenca magnética fórmanse estructuras parecidas aos raios ou mesmo capas de enerxia producidos ámbolos dous pola atracción magnética que xera ese campo sobre as partículas que están máis cargadas dentro do plasma e que polo cal responden fortemente ás interacciones electromagnéticas de largo alcance.
O estudo ao que foi sometido este estado de agregación todavía non foi o suficientemente profundo, xa que aínda quedan moitas características e particularidades por descubrir, isto propiciou que numerosas películas ou mes o videoxogos utilicen as chamadas pistolas ou rifles de plasma. O que sí sabemos é que a realidade sempre supera a ficción polo que dentro de nada estaremos utilizando tecnoloxía relacionado con plasma para medicina, mellorar o noso día a día,  etc.