El Gran Colisionador de Hadrones aceleró átomos por primera vez

Maximilien Brice / Julien Ordan / CERN

Por primera vez, el Gran Colisionador de Hadrones (GCH) aceleró átomos, los núcleos principales asociados con un electrón. Los científicos lograron mantener el haz de átomos dentro del acelerador durante 40 horas. Vale aclarar que hasta ahora, el colisionador solo funcionaba con iones y partículas (protones, núcleos de xenón y núcleos de plomo). El nuevo modo de trabajo del acelerador lo convertirá en una fuente de fotones de muy alta energía, informa la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN).

Comúnmente, en el Gran Colisionador de Hadrones se aceleran grandes haces de protones donde ganan una gran cantidad de energía (alrededor de diez teraelectronvoltios), y luego colisionan, mientras los científicos observan el nacimiento de nuevas partículas frágiles. Esto permite conocer con exactitud el peso de partículas conocidas, que surgen en reacciones intermedias, verificar modelos teóricos ya conocidos y establecer límites a los parámetros de las nuevas teorías que están diseñadas para integrar el modelo estándar y la teoría general de la relatividad.

Además, el GCH también puede colisionar otras partículas cargadas: en los campos electromagnéticos creados por un sistema de bobinas magnéticas, las partículas se acelerarán de la misma manera que los protones. Cada año, los científicos dedican un poco de tiempo para llevar a cabo colisiones "atípicas" y procesar sus resultados.

El 25 de julio, el GCH utilizó por primera vez un átomo: un núcleo de plomo asociado con un solo electrón. Por supuesto, estos "átomos" son muy diferentes a los átomos de plomo ordinarios. Sin embargo, es un gran logro para el colisionador, ya que mantener los átomos intactos durante la aceleración es muy difícil. Hasta ahora, los científicos no lo habían logrado aunque sí era posible en otros aceleradores.

Durante el primer experimento, los investigadores dispersaron 24 grupos de átomos a energías relativamente bajas y los mantuvieron en el colisionador durante una hora. Luego, los científicos encendieron la bobina a toda potencia y dos minutos más tarde lanzaron el haz, pero los átomos comenzaron a perder electrones y finalizaron el experimento para no dañar el colisionador.

En el siguiente experimento, los científicos redujeron el número de átomos por cuatro veces, lo que les permitió aumentar el tiempo de retención a cuarenta horas. Esto resultó ser incluso mayor de lo que predijeron los cálculos teóricos. En la actualidad, los científicos se preguntan si es posible optimizar la instalación de tal manera que se pueda aumentar la potencia del haz durante el mismo tiempo de retención alcanzado.

Los científicos esperan que en el futuro los experimentos con átomos hagan posible convertir el GCH en una "fábrica de rayos gamma", una fuente de fotones con energías muy altas.
 

María Cervantes
Esta noticia ha sido publicada originalmente en N+1, ciencia que suma.

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