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El CERN prueba el mayor imán solenoide superconductor

El solenoide de muones compacto (CMS) del CERN, el imán solenoide superconductor más grande del mundo, ha superado una prueba de campo completa. El instrumento forma parte del proyecto Gran Colisionador de Hadrones (LHC) protón-protón, situado en una cámara subterránea gigante...

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El solenoide de muones compacto (CMS) del CERN, el imán solenoide superconductor más grande del mundo, ha superado una prueba de campo completa. El instrumento forma parte del proyecto Gran Colisionador de Hadrones (LHC) protón-protón, situado en una cámara subterránea gigante en Cressy, en la frontera franco-suiza.

El amplio aparato no es solamente una pieza extraordinaria de tecnología e ingeniería, sino también un equipo gigantesco que alcanza proporciones de más de 10.000 toneladas. El CMS es esencialmente un detector de gran tamaño y se utilizará para medir partículas generadas durante colisiones altamente energéticas procedentes del Gran Colisionador de Hadrones.

El CMS se sirve de campos magnéticos para rastrear partículas subatómicas y después cristales de tungstato de plomo para crear un centelleo que puede ser capturado mediante fotografía.

Después de la colisión, el imán dirige las partículas subatómicas hacia millones de detectores de silicio para "chispear" partículas subatómicas de una forma análoga a la de la luz en una cámara digital. Dado que las partículas subatómicas están cargadas, su interacción con los grandes imanes en el CMS genera una "fuerza de Lorentz", que puede ser "observada" por 80 millones de detectores de silicio, permitiendo a los investigadores deducir el momento de las partículas así como la trayectoria.

Pero la detección no termina aquí, ya que las partículas alcanzan después los cristales de tungstato de plomo, dentro del "calorímetro electromagnético". Las interacciones causan una diminuta pero observable explosión de luz. Las fotografías que capturan esta explosión de luz pueden ser utilizadas para reconstruir las trayectorias de las partículas y determinar de este modo su energía.

El CMS se utilizará para ayudar a determinar, no tanto si ciertas partículas tienen o no tienen masa, sino por qué, y qué son en realidad la materia oscura y la energía oscura, que forman ambas el 96 por ciento del universo conocido.

Hasta ahora el CMS ha sido utilizado para rastrear los rayos cósmicos altamente energéticos durante su fase de prueba. "Después de registrar 30 millones de trazas de partículas de rayos cósmicos, declaró el portavoz del CMS, Michel Della Negra, "todos los sistemas están funcionando muy bien y estamos a la espera de las primeras colisiones que se producirán en el LHC el próximo año".

El imán del CMS requería la intervención especializada de expertos de toda Europa, Estados Unidos y Rusia. Cuando se diseñó al principio, el CMS iba, sin duda, más allá de las capacidades técnicas humanas. Sólo enrollar la bobina de solenoide, de seis metros de diámetro, llevó cinco años, pero el imán resultante es extremadamente uniforme.

El CMS deberá ser refrigerado a 269 °C bajo cero (solamente cuatro grados por encima del cero absoluto) cuando esté en funcionamiento. El solenoide genera un campo de energía de cuatro teslas, que es 100.000 veces mayor que el propio campo magnético de la Tierra y suficiente para fundir 18 toneladas de oro. El CMS terminará la prueba y se pondrá en servicio a finales de 2007.

En el proyecto del CMS intervienen 2000 investigadores de 155 institutos en 36 países, convirtiéndolo en un anteproyecto del espacio europeo de investigación.

Países

Suiza, Francia