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    2016:un anno eccezionale per LHC

    Questa collisione protone-ione piombo nel rivelatore ATLAS ha prodotto un quark top, il quark più pesante, e il suo antiquark. Attestazione:ATLAS

    È l'ultimo giro del ring delle particelle. Il 5 dicembre 2016, protoni e ioni piombo sono circolati per l'ultima volta nel Large Hadron Collider (LHC). Alle 6.02 in punto, gli esperimenti hanno registrato le loro ultime collisioni (note anche come "eventi").

    Quando le macchine sono spente, gli operatori di LHC fanno il punto, e le cifre risultanti sono sorprendenti.

    Il numero di collisioni registrate da ATLAS e CMS durante la corsa dei protoni da aprile a fine ottobre è stato del 60% superiore al previsto. Globale, tutti gli esperimenti di LHC hanno osservato più di 6,5 milioni di miliardi (6,5 x 10 15 ) collisioni, ad un'energia di 13 TeV. Ciò equivale a più dati di quelli raccolti nelle precedenti tre esecuzioni messe insieme.

    In termini tecnici, la luminosità integrata ricevuta da ATLAS e CMS ha raggiunto 40 femtobarn inversi (fb −1 ), rispetto al 25fb −1 originariamente previsto. Luminosità, che misura il numero di potenziali collisioni in un dato tempo, è un indicatore cruciale delle prestazioni di un acceleratore.

    "Uno dei fattori chiave che hanno contribuito a questo successo è stata la notevole disponibilità dell'LHC e dei suoi iniettori, " spiega Mike Lamont, che guida la squadra che aziona gli acceleratori. La disponibilità di LHC era appena inferiore al 60%, il che significa che l'acceleratore era in "modalità di collisione" il 60% delle volte:un risultato davvero impressionante per gli operatori. "È il risultato di un programma di lavoro in corso negli ultimi anni per consolidare e aggiornare le macchine e le procedure, "Continua Lamont.

    Una delle prime collisioni di ioni piombo-protone a 8,16 TeV registrate dall'esperimento ALICE. Attestazione:ALICE/CERN

    Nelle ultime quattro settimane, la macchina si è rivolta a un diverso tipo di collisione, dove gli ioni di piombo si sono scontrati con i protoni. "Si tratta di una modalità operativa nuova e complessa, ma l'ottimo funzionamento degli acceleratori e la competenza dei team coinvolti ci ha permesso di superare le nostre aspettative di prestazione, "dice John Jowett, chi è responsabile delle corse agli ioni pesanti.

    Con la macchina in funzione a un'energia di 8,16 TeV, un record per questo tipo di collisione asimmetrica, gli esperimenti hanno registrato più di 380 miliardi di collisioni. La macchina ha raggiunto una luminosità di picco oltre sette volte superiore a quella inizialmente prevista, nonché una durata eccezionale del raggio. La prestazione è ancora più notevole considerando che la collisione di protoni con ioni di piombo, che hanno una massa 206 volte maggiore e una carica 82 volte maggiore, richiede numerose minuziose regolazioni della macchina.

    I fisici stanno ora analizzando l'enorme quantità di dati che sono stati raccolti, in preparazione per presentare i loro risultati alle conferenze invernali.

    Un evento registrato dall'esperimento CMS durante la corsa di ioni piombo-protone di LHC per la quale sono state ricostruite non meno di 449 tracce di particelle. Credito:CMS/CERN

    Nel frattempo, Gli acceleratori del CERN si prenderanno una lunga pausa, chiamato Stop tecnico di fine anno esteso (EYETS) fino alla fine di aprile 2017. Ma, mentre gli acceleratori potrebbero essere in vacanza, le squadre tecniche di certo non lo sono. La sosta invernale è un'occasione per effettuare manutenzioni su queste macchine estremamente complesse, che sono composti da migliaia di componenti. Questa fermata annuale è stata prorogata di due mesi nel 2017 per consentire l'esecuzione di lavori di ristrutturazione più importanti sul complesso dell'acceleratore e sui suoi 35 chilometri di macchine. Le particelle torneranno all'LHC nella primavera del 2017.

    • Una collisione di ioni piombo-protone registrata dall'esperimento LHCb negli ultimi giorni della corsa del 2016 di LHC. Attestazione:LHCb

    • La luminosità integrata dell'LHC con collisioni protone-protone nel 2016 rispetto agli anni precedenti. La luminosità è una misura dell'efficienza di un collisore ed è proporzionale al numero di collisioni. La luminosità integrata ottenuta dall'LHC nel 2016 ha superato di gran lunga le aspettative ed è doppia rispetto a quella ottenuta con un'energia inferiore nel 2012. Credito:CERN

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