Accelerador de partícules HERA en marxa

1991/01/01 Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Fisika

A Hamburg (Alemanya) es va iniciar al maig de 1984 la construcció del gegantesc accelerador de partícules HERA (“Hadron Electron Ring Anlage”), inaugurat al novembre de 1990.

Aquest projecte, realitzat en col·laboració per diferents estats, ha costat mil milions de marcs (uns 64.000 milions de pessetes). Es tracta de registrar partícules subatòmiques que mesuren 10-16 mil·límetres (això és, mil milions de vegades menys que els àtoms d'hidrogen), constituents bàsics de la matèria desconeguts.

En el barri Bahrenfeld d'Hamburg per a arribar a l'anteiglesia cal recórrer 25 metres sota terra i en ell hi ha un túnel de 6,3 quilòmetres de longitud descrivint la circumferència. En les seves instal·lacions, dues partícules diferents es xoquen entre si accelerant-se fins a la velocitat de la llum. Els protons i electrons s'introdueixen en l'hera accelerant prèviament fins a un nivell, on s'acceleren de nou fins a aconseguir una energia de 820 GeV (gigaelectronvolt) i 30 GeV respectivament.

El protó (o nucli de l'àtom d'hidrogen) és 1.800 vegades més pesat que l'electró i està format per tres quarkes.

Mitjançant assajos d'HRA es pretén controlar la dinàmica cromocuántica (o teoria del model matemàtic-físic que indica la cohesió dels quarks en els protons i neutrons). Així mateix, es pretén aclarir si els quark i leptoi (electrons, muones, llautons i els seus neutrins) estan formats per partícules més petites. Si aquestes partícules existissin, es comprovaria la teoria que relaciona sis leptons i sis quarks.

Els protons a penes irradien energia, però la seva massa és 1.800 vegades major que la dels electrons, per la qual cosa es necessiten imants molt majors per a desviar-se. Per a això s'han col·locat en l'hera els imants de superconductors de niobi i titani, capaços de suportar una intensitat de 5.000 amperes. La superconductivitat s'obté a temperatures de -269 °C o 4,2 K.