Calcoli per i futuri acceleratori ad alta intensità
Per analizzare le proprietà e la natura delle particelle subatomiche, vengono condotti complessi esperimenti in sofisticati impianti sperimentali ad alta tecnologia. Tali particelle sono così piccole che l'unico modo per esaminarne il comportamento è studiare pezzi di materia più grandi che ne contengono milioni. Un fascio di minuscole particelle, come i protoni, viene accelerato e bombarda un bersaglio. A seguito del bombardamento, alcune delle particelle esaminate sfuggono alle forze di connessione e dopo una speciale manipolazione, formano un fascio secondario. Un gruppo di università e centri di ricerca europei, impegnato nella progettazione di uno dei più avanzati centri di fisica nucleare sperimentale al mondo, ha studiato approfonditamente, tra vari fattori, i bersagli che verranno utilizzati, poiché essi rivestono un'importanza cruciale ai fini dell'esperimento complessivo. Il principale obiettivo è stato quello di determinare le caratteristiche del bersaglio anche in presenza di un elevato rilascio di energia e di scegliere il metodo di dissipazione del calore ottimale. Il bersaglio è uno dei principali fattori che, in correlazione con il fascio primario, regola i tipi di fasci secondari. Il materiale di cui è composto il bersaglio, sia esso solido o liquido, nonché il suo spessore e le dimensioni rappresentano parametri di cruciale importanza. Inoltre, la dissipazione del calore è un importante problema che influisce sull'efficacia e la funzionalità del bersaglio. Quando il fascio attraversa il bersaglio, si genera energia termica che riscalda il materiale a diverse centinaia di gradi. Il riscaldamento del materiale induce delle sollecitazioni termiche la cui entità può essere tale da causare un cedimento del materiale. Il gruppo di ricercatori ha calcolato nel dettaglio i profili termici per le diverse modalità operative previste per il futuro acceleratore ad alta intensità. Questi calcoli sono stati effettuati prendendo in considerazione i casi più estremi. I risultati e le soluzioni di bersaglio proposte sono descritte in sei relazioni pubblicate sul sito web relativo ai progetti. (http://www-land.gsi.de/r3b/(si apre in una nuova finestra)).
