El gran accelerador de partícules de la pròxima dècada es prepara a la UV

RedactaVeu / València

L’accelerador de partícules més potent del món, el Gran Col·lisionador d’Hadrons del CERN, prepara ja el seu futur. En menys d’una dècada, l’LHC funcionarà amb la mateixa energia, però multiplicarà per 10 el nombre de col·lisions entre partícules. Açò suposarà un enorme repte, en el qual els científics ja treballen, per als detectors que registren aquestes col·lisions. Aquesta setmana, se celebra a València l’ITK-Week, una trobada en què participen 250 experts internacionals per definir les característiques que tindrà un dels sistemes crucials en l’experiment ATLAS, el detector de traces o tracker. L’Institut de Física Corpuscular (IFIC, CSIC-UV) té una important participació en aquest projecte.

El projecte de l’LHC d’alta lluminositat (HL-LHC, per les seues sigles en anglès) pretén millorar la capacitat operativa de l’LHC amb la finalitat d’ampliar la seua capacitat de descobriment a partir de 2025. L’objectiu és augmentar la lluminositat de l’accelerador (el nombre de col·lisions per segon) al voltant d’un factor deu per sobre del valor original de disseny. Es tracta d’una “actualització”, una millora sobre tecnologia ja consolidada, encara que requerirà una gran intervenció que afectarà a més de 1.200 metres de l’accelerador.

Una vegada implementada la millora, permetrà dur a terme estudis precisos de les noves partícules que l’LHC ha descobert, com el bosó de Higgs, i obrirà la porta a l’observació de processos molt rars que no són accessibles des de la sensibilitat actual de l’LHC. Per exemple, amb l’LHC d’alta lluminositat es produiran fins a 15 milions de bosons de Higgs per any, mentre que en 2011 i 2012, anys en què es va anunciar el seu descobriment, se’n van produir 1,2 milions.

Els detectors de partícules que registren el que succeeix durant les col·lisions tindran també la seua actualització. Quan l’HL-LHC entre en funcionament, els detectors es trobaran deu vegades més partícules en cada encreuament dels feixos i hauran de respondre igual o millor que en l’actualitat amb l’LHC. Com a conseqüència, els trackers, les parts del detector que registren la trajectòria de les partícules, hauran de multiplicar per cinc la seua granularitat (equivalent al nombre de píxels d’una càmera digital) per poder analitzar el major nombre de partícules que els travessaran.

Acordar les característiques que ha de tenir el tracker de l’experiment ATLAS i preparar la seua construcció és l’objectiu de la trobada ITK-Week, que se celebra al campus de Burjassot – Paterna de la Universitat de València del 12 al 16 de setembre i que està organitzat per l’Institut de Física Corpuscular (IFIC, CSIC-UV). La trobada reuneix 250 científics de les 96 institucions internacionals que participen en aquest projecte, al qual l’IFIC contribueix des del seu començament, el 2007.

^{Foto: UV.}

L’IFIC juga un paper important en el disseny i la construcció d’una part dels trackers, que han de ser capaços de registrar les trajectòries de les partícules amb una resolució espacial de vint milionèsimes de metre. Els científics i tècnics de l’IFIC estan dissenyant i caracteritzant els sensors de silici que formen el tracker, els suports on s’instal·laran aquests sensors, els serveis necessaris per a la seua correcta operació (refrigeració, fibres òptiques per transmetre dades i senyals de control, cables per proporcionar els voltatges adequats) i l’estructura mecànica, que permetrà mantenir la resolució espacial general i suportarà els sensors del tracker.

Més informació en aquest i aquest altre enllaç.