Detectores de partículas en el CERN (II): ATLAS
En el CERN se hacen chocar haces de protones o iones de plomo a enormes velocidades (99,9999991 % de la velocidad de a la luz en el LHC (Large Hadron Collider). A esa velocidad, generando energías extremadamente altas que permiten a los científicos estudiar las partículas subatómicas y simular eventos que ocurrieron justo después del Big Bang.
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Anteriores artículos sobre el CERN:
CERN: un lugar diferente y desconocido:
https://ismaelcamarero.blogspot.com/2024/08/un-lugar-diferente-y-desconocido-cern-i.html
Detectores de partículas en el CERN:
https://ismaelcamarero.blogspot.com/2024/09/detectores-de-particulas-en-el-cern-i.html
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El LHC está ubicado en un túnel de 27 kilómetros de circunferencia, a unos 100 metros bajo tierra, en la frontera entre Francia y Suiza. Utiliza imanes superconductores para mantener y guiar los haces de protones, y los detectores alrededor del colisionador registran los resultados de los choques.
Túnel del LHC
Hoy vamos a ver el detector ATLAS (A Toroidal LHC ApparatuS)
El detector ATLAS (A Toroidal LHC ApparatuS) es uno de los dos detectores de propósito general en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN. Este detector, mide 46 metros de largo, 25 metros de alto y 25 metros de ancho, pesa alrededor de 7000 toneladas.
ATLAS investiga una amplia gama de fenómenos físicos, desde el bosón de Higgs hasta dimensiones extra y partículas que podrían constituir la materia oscura. En el centro del detector, haces de partículas colisionan a altas energías, produciendo nuevas partículas que son registradas por los subsistemas de detección. Estos subsistemas miden las trayectorias, el momento y la energía de las partículas, permitiendo su identificación individual.
El sistema de imanes del ATLAS desvía las trayectorias de las partículas cargadas para medir su momento (producto de su masa por su velocidad), y un avanzado sistema de adquisición de datos analiza los eventos de colisión registrados. Más de 5500 científicos de 245 instituciones en 42 países trabajan en el experimento ATLAS.
El objetivo principal de estas colisiones es recrear las condiciones del universo primitivo para estudiar partículas fundamentales como el bosón de Higgs (descubierto en 2012) y buscar nuevas partículas que podrían ampliar nuestro entendimiento de la Física. Los detectores del LHC registran los restos de estas colisiones, permitiendo a los científicos analizar los resultados y avanzar en el conocimiento de la estructura del universo.
Algunos datos del ATLAS que nos permiten darnos cuenta de su magnitud:
- Diámetro: 25 m.
- Longitud: 46 m.
- Peso: 7000 toneladas (la torre Eifel pesa 7300 toneladas)
- Cableado: 3000 km
- Zona izquierda: La parte izquierda del gráfico es el detector de muones. Los muones son partículas subatómicas elementales, similares a los electrones, pero con una masa aproximadamente 200 veces mayor. Tienen una carga eléctrica negativa y son inestables, desintegrándose en otras partículas en unos 2,2 microsegundos. Identifica y mide el momento de los muones.
- Zona Central: Calorímetro. Mide la energía que poseen las partículas. Es una especie de barril de 6,4 m de longitud y 53 cm de espesor. Trabaja con Argon líquido a -183 º C.
Los experimentos del LHC generan enormes cantidades de datos. Grabados en CD, se obtendría una columna de 20 km de altura de CDs cada año.
Estas curiosidades nos permiten ver la grandiosidad de la mayor máquina de la Tierra. Para el profano resulta incomprensible el motivo por el que se ha construido tal máquina y, aún más, los sofisticados experimentos que se llevan a cabo en su interior. ¡La Ciencia avanza!
Ismael Camarero
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Para saber más:
https://www.youtube.com/watch?v=kY0vcwaOS_o
https://home.cern/science/experiments/atlas
https://es.wikipedia.org/wiki/Experimento_ATLAS
https://atlas.physicsmasterclasses.org/es/atlas.htm
https://opendata.atlas.cern/docs/documentation/introduction/introduction_ATLAS/
https://cds.cern.ch/record/1457044/files/ATLAS%20fact%20sheet.pdf
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