LHC

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LHC è un acceleratore di particelle , ovvero è una macchina il cui scopo è quello di produrre fasci di ioni o particelle subatomiche, tra le quali elettroni, positroni, protoni, e antiprotoni, con "elevata" energia cinetica. Tali macchine vengono usate principalmente per: scopi industriali , medici, studio della struttura dei materiali o per scopi di ricerca in fisica delle particelle.[1]

Magnete dipolare

Caratteristiche [modifica | modifica sorgente]

Il Large Hadron Collider (LHC) del CERN in Svizzera è l' acceleratore di particelle più grande e potente al mondo. L'LHC consiste in un anello di magneti superconduttori lungo 27 chilometri con una serie di strutture acceleranti per aumentare l'energia delle particelle lungo il percorso.   

Pesa solo 38.000 tonnellate, e nei punti dove avvengono le collisioni si raggiunge una temperatura 1000 miliardi di volte superiore a quella del cuore del Sole. 

All'interno dell'acceleratore, due fasci di particelle ad alta energia viaggiano vicino alla velocità della luce e fatti scontrare. I fasci viaggiano in direzioni opposte in tubi  sottovuoto . Vengono indirizzati  intorno all'anello dell'acceleratore da un forte campo magnetico gestito da elettromagneti superconduttori . Gli elettromagneti sono costruiti da bobine di cavo elettrico speciale che opera in uno stato superconduttore,   conducendo l'elettricità in modo efficiente senza resistenza o perdita di energia. Ciò richiede di raffreddare i magneti a -271,3 °C - una temperatura più fredda dello spazio esterno.  Per questo motivo, gran parte dell'acceleratore è collegato a un sistema di distribuzione di elio liquido, che raffredda i magneti. 

Infatti vengono impiegati Migliaia di magneti di diverse varietà e dimensioni per dirigere le particelle attorno all'acceleratore. Questi includono 1232 magneti a dipolo di 15 metri di lunghezza che piegano i raggi e 392 magneti a quadrupolo, ciascuno lungo 5-7 metri, che focalizzano i raggi.[2] Appena prima della collisione, un altro tipo di magnete viene utilizzato per "stringere" le particelle più vicine, per aumentare le probabilità di collisioni. Le particelle sono così minuscole che il compito di farle scontrare è come sparare a due aghi a 10 chilometri di distanza con una precisione tale che si incontrino a metà strada. 

Tutti i comandi per l'acceleratore, i suoi servizi e l'infrastruttura tecnica sono alloggiati sotto lo stesso tetto presso il CERN Control Center. Da qui, le particelle all'interno dell'LHC vengono fatte collidere in quattro punti attorno all'anello dell'acceleratore, corrispondenti alle posizioni dei quattro  rilevatori di particelle - ATLAS , CMS , ALICE e LHC  [2]

tunnel del LHC

Finalità Scientifiche[modifica | modifica sorgente]

LHC, ha rilevato per la prima volta una particella che si pensa dia la massa alle altre particelle dell’universo detta particella di Dio(o bosone di Higgs, la particella che svolge il lavoro di dare massa a tutte le altre particelle elementari).  

Ora si sta cercando di potenziarlo ancora di più per poter cercare di scoprire particelle ancora solamente teorizzate.  

Per rendere possibile questo si sta attuando un progetto, al quale partecipa pure lo stato italiano, che ha come scopo quello di rendere più “luminoso” l'LHC. Il progetto prende il nome di HiLumi LHC. Questo non vuol dire che c’è più luce ma che si aumentano il numero di scontri tra le particelle al suo interno. Ciò implica di conseguenza uno sviluppo anche dei rivelatori, cioè i macchinari per raccogliere i dati, che erano programmati per raccogliere dati ad una certa intensità e frequenza.  

HiLumi LHC avrà bisogno di diverse nuove tecnologie per poter indirizzare il fascio in un punto preciso e altrettante per farlo curvare e massimizzare le collisioni. Durante questi lavori di implementazione l'LHC continuerà a funzionare ma con periodi di stop più lunghi per consentire modifiche e manutenzione.   

I primi dati li potremo osservare nel 2026. [1][2][3][3][4] 

Note[modifica | modifica sorgente]