Datos de cálculo para futuros aceleradores de gran intensidad
Para investigar las propiedades y la naturaleza de las partículas subatómicas se realizan complicados experimentos en avanzadas instalaciones experimentales de alta tecnología. Estas partículas son extremadamente pequeñas, de forma que la única manera de examinar su comportamiento es estudiando trozos más grandes de materia que contienen millones de estas partículas. Un haz de partículas diminutas, por ejemplo protones, es acelerado y bombardea el blanco. Este bombardeo hace que algunas de las partículas estudiadas se escapen de las fuerzas que las mantienen unidas y, tras un proceso de manipulación especial, formen un haz secundario. Un grupo de universidades y centros de investigación europeos, que se dedica a diseñar uno de los centros experimentales de física nuclear más avanzados del mundo, estudió ampliamente, entre otros factores, el tipo de blancos más apropiado dado que son un elemento crítico de todo el experimento. El objetivo principal fue determinar las características del blanco incluso cuando se liberan grandes cantidades de energía y seleccionar el método óptimo de disipación de calor. El blanco es uno de los factores principales que, en correlación con el haz primario, regula los tipos de haces secundarios. El material del que está hecho el blanco, sea sólido o líquido, así como su grosor y sus dimensiones son parámetros cruciales. Además, la disipación de calor es un problema importante que influye en la eficacia y la funcionalidad del blanco. Cuando el haz incide en el blanco se genera energía térmica que calienta el material a varios cientos de grados. Este calentamiento del material provoca tensiones térmicas que pueden ser lo suficientemente grandes como para producir el fallo del material. El grupo de investigación calculó detalladamente los perfiles de temperatura correspondientes a los distintos modos de operación previstos para el futuro acelerador de gran intensidad. Estos cálculos fueron realizados teniéndose en cuenta los casos más extremos. En la página web del proyecto (http://www-land.gsi.de/r3b/(se abrirá en una nueva ventana)) están disponibles seis informes en los que se describen los resultados y las soluciones propuestas para los blancos.
