El Departamento de Energía de EE.UU. ha seleccionado el Laboratorio Nacional Brookhaven en el estado de Nueva York como el sitio para la construcción de su nuevo colisionador de iones de electrones (EIC). La planta estudiará la fuerte interacción y la estructura interna de protones y neutrones, y los primeros experimentos deberían comenzar en 2029 o 2030, dijo el departamento en un comunicado.

Lo que debes saber

Una de las principales herramientas para estudiar la física de partículas son los colisionadores, instalaciones que colisionan haces de partículas que se dispersan a altas energías. Un estudio de los “fragmentos” resultantes de tales interacciones nos permite estudiar la estructura de la materia a pequeña escala.

La instalación operativa más grande de este tipo es el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), ubicado en la frontera de Suiza y Francia. En el LHC, colisionan los protones y los núcleos de algunos elementos.

El caso en EE.UU.

En EE.UU. la física nuclear experimental se desarrolló con éxito durante casi todo el siglo XX, pero a finales de siglo el ritmo se había ralentizado. Había planes para construir un super-colisionador superconductor similar al LHC, incluso comenzaron a cavar un túnel, pero en 1993 se detuvo todo el trabajo.

Luego en este siglo, surgió el proyecto del colisionador de iones de electrones, en el que no chocan los haces de protones, sino electrones con iones. Dado que un electrón, a diferencia de un protón, es una partícula verdaderamente elemental, las reacciones con su participación resultan ser más “puras”: aparecen menos productos en ellas y los resultados son más fáciles de analizar.

Las tareas científicas de tal instalación serían estudiar la relación entre las propiedades de los núcleos y las interacciones de los quarks y los gluones, los parámetros del acoplamiento de partículas en los núcleos y el estudio de cómo un medio intranuclear denso afecta las propiedades de las partículas.

Hasta hace poco, el principal problema no resuelto era el sitio de construcción del nuevo colisionador, que fue reclamado por dos laboratorios: el Laboratorio Nacional Brookhaven en el estado de Nueva York y el Laboratorio Thomas Jefferson en Virginia. Ahora, el Departamento de Energía, fundador de ambas organizaciones, ha decidido que el lugar sea la nueva instalación en Nueva York.

El nuevo EIC

El EIC se reconstruirá a partir del instrumento principal del laboratorio Brookhaven, el colisionador de iones pesados ​​relativista RHIC con una longitud de anillo de 3,8 kilómetros. Ahora, la instalación se dedica a la creación de plasma de quark-gluón en colisiones de núcleos pesados ​​y, de acuerdo con los nuevos planes, continuará funcionando hasta 2024. Luego se apagará durante varios años para conectar nuevos equipos, como un anillo acelerador de electrones.

La solución actual no permite comenzar inmediatamente la construcción, ya que se requieren varias aprobaciones. En particular, es necesaria la aprobación de un plan detallado, estimación de costos y cronograma de construcción. China está construyendo un colisionador similar pero las energías del estadounidense serán mucho mayores

Recientemente, se publicó un borrador del acelerador de partículas europeo sobre un nuevo mecanismo de aceleración, la estela. También hicimos material detallado sobre el colisionador ruso NICA Little Explosion en construcción.

Fuente: nmas1.org