El primer imán 'made in USA' del LHC de alta luminosidad acaba de llegar al CERN. Y es un prodigio de la ingeniería

Es imposible que los entusiastas de la física de partículas no nos emocionemos con lo que tiene entre manos ahora mismo el CERN (Organización Europea para la Investigación Nuclear). Los físicos y los ingenieros de este prestigioso laboratorio alojado muy cerca de Ginebra y junto a la frontera entre Suiza y Francia están trabajando en la puesta a punto del acelerador de partículas que va a suceder al LHC (Large Hadron Collider) que tantas alegrías nos ha deparado durante los últimos años.

El HL LHC (High Luminosity Large Hadron Collider o LHC de alta luminosidad), que es como se llamará esta máquina, en realidad no será un nuevo acelerador de partículas. Está siendo construido sobre la base del LHC, aunque, eso sí, el FCC (Futuro Colisionador Circular), que presumiblemente será el acelerador que tomará el relevo al HL LHC, sí será una máquina completamente nueva. Tendrá una circunferencia de 100 km (la del actual LHC mide 27 km), y su construcción arrancará en 2038.

En cualquier caso, lo que nos interesa repasar ahora es que el HL LHC perseguirá poner en las manos de los científicos la posibilidad de elaborar nueva física y ampliar nuestros conocimientos en el ámbito de la física de partículas. En definitiva, de derribar los muros del Modelo Estándar. Para hacerlo posible ha sido diseñado para que sea capaz de producir nada menos que 40 millones de colisiones por segundo. Ahí queda eso. Y si el itinerario del CERN no se ve alterado por ningún imprevisto estará listo en 2030.

Las primeras piezas extranjeras del HL LHC han empezado a llegar al CERN

Un apunte antes de seguir adelante a modo de aclaración: la luminosidad se mide en femtobarns inversos, de manera que cada uno de ellos equivale a 100 billones de colisiones entre protones. Eso sí, se trata de billones en escala larga, por lo que un femtobarn inverso son 100 millones de millones de colisiones. Como podemos intuir, un mayor número de colisiones entre partículas permite a los científicos recabar más información, de manera que una vez que ha sido analizada minuciosamente puede ayudarles a inferir nuevo conocimiento.

Para incrementar de una manera tan notable el número de colisiones entre partículas, o, lo que es lo mismo, la luminosidad del acelerador, es necesario poner a punto imanes mucho más potentes que sean capaces de alcanzar un nivel de energía de al menos 7 TeV (teraelectronvoltios). Es una auténtica barbaridad. Lo interesante es que los nuevos imanes del HL LHC son un prodigio de la ingeniería. Están fabricados en una aleación de niobio y estaño que adquiere la superconductividad cuando se enfría con helio supercrítico hasta alcanzar una temperatura de -269 ºC.

Esta propiedad es muy importante, de eso no cabe ninguna duda, pero su auténtico superpoder es, precisamente, una consecuencia de esta característica: estos imanes son capaces de generar un campo magnético de 12 teslas. Para poner esta cifra en contexto solo tenemos que fijarnos en que la intensidad del campo magnético terrestre en la superficie de nuestro planeta oscila entre 25 y 65 microteslas (un microtesla equivale a la millonésima parte de un tesla). Solo con un campo magnético tan potente es posible confinar los haces de hadrones con la precisión necesaria en los puntos de colisión de los detectores ATLAS y CMS.

Precisamente hace apenas unos días y después de un mes de viaje ha llegado al CERN el primero de los diez imanes destinados a los puntos de colisión fabricados en EEUU por Fermilab. Lo que han recibido los técnicos del CERN son, en realidad, dos imanes de 4,2 metros de longitud cada uno que una vez ensamblados trabajarán codo con codo con el imán de 7,2 metros de las mismas características que ha sido fabricado en el propio CERN. El vídeo que os dejamos debajo de estas líneas muestra cómo han llevado a cabo los técnicos del CERN la delicadísima manipulación de estos imanes. Nosotros ya nos estamos frotando las manos por las ganas que tenemos de que entren en acción no más allá de 2030.

Imagen de portada: CERN

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