Sapere Scienza

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LHC raddoppia la sua energia: iniziate le collisioni a 13 TeV

3 Giugno 2015

Dopo la chiusura per aggiornamento tecnico di due anni, e dopo un lento risveglio cominciato circa due mesi fa, oggi l'acceleratore LHC del CERN ha aperto pienamente gli occhi, producendo collisioni stabili con energia record di 13 TeV.

Si tratta di una potenza circa doppia rispetto a quella della sua vita precedente, il periodo iniziale di funzionamento di tre anni, e che è stata toccata stamattina, salutata da un fragoroso applauso e da una dichiarazione entusiasta del direttore generale del CERN ancora in carica Rolf Heuer: "Congratulazioni a tutti, qui e fuori di qui. E' stato un grande lavoro di squadra durato due anni e questo è un risultato fantastico. Sono commosso e spero anche voi. Grazie a tutti: ora è il tempo della nuova fisica! Ottimo lavoro!".

 

Energia record

Un’energia mai raggiunta prima in laboratorio, alla quale da ora l’acceleratore e i rivelatori lavoreranno a regime per i prossimi tre anni di attività. Stamattina, progressivamente, l'LHC ha aumentato l'energia delle sue collisioni fino a raggiungere un tasso di 1 miliardo di collisioni al secondo. Nella beam pipe, la pista magnetica a 100 metri di profondità al confine tra Francia e Svizzera, treni di pacchetti di protoni corrono quasi alla velocità della luce, circolando in direzioni opposte, guidati da potenti magneti superconduttori, e scontrandosi in corrispondenza degli esperimenti.

Gli esperimenti ALICE, ATLAS, CMS e LHCb sono pronti dunque a riservarci sorprese e scrivere nuovi capitoli della fisica del futuro. I fisici avranno modo di esplorare ulteriormente il Modello Standard e trovare le prove di nuovi fenomeni che potrebbero spiegare misteri come quello della materia oscura o dell'apparente preferenza della Natura per la materia (rispetto all'antimateria).

 

Aspettando i 14 TeV

Dopo circa 27 mesi, quindi, il più grande acceleratore di particelle del mondo ricomincia a far circolare protoni e a prendere dati, con una potenza notevolissima, quella di 13 TeV, che però non è ancora il massimo raggiungibile dalla struttura del CERN, che è stata progettata per toccare anche i 14 TeV. 

La decisione di iniziare la "stagione 2" dell'LHC a 13 TeV è stata presa per cautele tecniche. Far circolare i protoni a energie così elevate richiede infatti un enorme sforzo di stabilizzazione da parte di 1232 magneti superconduttori, che guidano i fasci intorno all'anello di 27 chilometri dell'LHC. Maggiore è l'energia del fascio, maggiore è il campo magnetico necessario a far mantenere un'orbita costante e maggiore la corrente elettrica che scorre nelle bobine superconduttrici del magnete. Per evitare il verificarsi di un fenomeno chiamato tecnicamente "quench", che riguarda il surriscaldamento di queste bobine (che per restare superconduttrici devono invece restare a temperature bassissime, di circa -271 gradi), si è preferito, per il momento, non superare i 13 TeV.

 

[Immagine: i fisici dell'esperimento ATLAS controllano le prime collisioni della nuova stagione dell'LHC. Credit: Pierre Descombe/CERN]

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