Pronto habrá excavadoras en la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN). El objetivo es aumentar el rendimiento del Gran Colisionador de Hadrones (GCH), en el que los científicos hacen chocar protones a gran velocidad para descubrir secretos del universo.

Este enorme acelerador de partículas se encuentra en un túnel circular de 27 kilómetros, localizado a 100 metros bajo tierra entre Suiza y Francia, a las afueras de Ginebra.

Mañana comienza el proyecto de Alta Luminosidad del GCH, con el que se aumentará el número de colisiones de protones por segundo.

Se tendrán que hacer reformas en el túnel –entre otras cosas– con una inversión de casi mil millones de euros. Por el GCH circulan haces de protones en dos direcciones a una enorme velocidad: cada uno da unas 11 mil vueltas por segundo.

Los investigadores hacen que colisionen en unos puntos determinados, en los que hay instaladas grandes máquinas que detectan esos choques. Así simulan los primeros instantes del big bang para intentar detectar partículas elementales desconocidas que aclaren los misterios como la materia oscura.

Actualmente se producen mil millones de colisiones por segundo, pero los científicos quieren llegar a 5 mil millones. Para lograrlo, por un lado hay que hacer circular más protones. Por otro, los choques deben enfocarse en un espacio mucho menor: ocho micrómetros en lugar de los 16 actuales.

Así aumentan las posibilidades de colisión. En 2025 el acelerador tendrá imanes mucho más potentes y se pondrán a circular más partículas, pero antes hay que excavar y ampliar el túnel.
Es como renovar una casa. Se pone una nueva calefacción, que es más eficiente, pero para calentar más se necesita más madera y mayores almacenes, explicó el vicedirector del proyecto, Oliver Brüning. Pero en el caso del CERN los retos son inmensos: los físicos tienen planes tan ambiciosos que gran parte del material que se necesita no existe todavía, hay que inventarlo. Muchos de esos trabajos preparatorios se llevan a cabo en una nave en Prévesin, en la frontera franco-suiza.

El pabellón se parece mucho a cualquier taller industrial, con bobinas de cable, tubos, cilindros metálicos, bancos de trabajo, prensas, tornillos y llaves inglesas de todos los tamaños. En las paredes cuelgan planos y los empleados taladran, miden, prueban y ajustan.

Los nuevos cables e imanes tendrán que ser más potentes que los actuales; deben generar campos magnéticos mucho más intensos, así que los ingenieros del CERN tienen que crear cables que puedan soportarlos. Para llevar la electricidad están creando unos de ellos con nuevos materiales, como boruro de magnesio, que es superconductor incluso a elevadas temperaturas.

De esa forma se puede reducir el consumo energético de los imanes, algo que también es interesante para la industria, explicó Brüning.

Muchos descubrimientos del CERN están presentes en la vida cotidiana, como componentes de teléfonos celulares o procesos de diagnóstico médico, como la tomografía computarizada y, por supuesto, la Internet.

Los trabajos en el túnel sólo pueden hacerse mientras el GCH está parado, ya que las vibraciones de los taladros perjudicarían el trabajo de los sensibles instrumentos. Por lo que comenzarán en la superficie, ya que será desconectado en diciembre para una pausa de dos años.

En 2021 se reiniciará y en 2025 se instalarán cables, imanes e instrumentos que lo convertirán en un equipo de nueva generación.

Fuente: DPA