Colisionador de Hadrones

[Juan Pistón]

El que os escribe es un humilde escritor de temas de ciencia-ficción y me gustaría saber a toda costa de qué materiales o sustancias son las partículas utilizadas en el LHC. Me refiero a si esos hadrones son de Plutonio o Radio, de Uranio o Wolframio, de Helio o Hidrógeno, o si son de cualquier otro material o sustancia. Quizás se trate de partículas virtuales o de cualquier otra técnica. Gracias por vuestra información.

[Teaius]

Son protones.

[Juan Pistón]

Sí, bien, Protones, creo que lo tenía, pero mi afán cosiste en saber de qué material o sustancia son esos protones, si de Radio o plutonio o Wolframio o sea una mezcla de varios minerales radiactivos. Quizás sea algo de "secreto de estado", porque no lo encuentro por ningún sitio, tampoco sé si esos protones son "nuevecitos", o sea, si han sido fabricados para esta ocasión del Colisionador o son cubetas viejas y ya usadas de otra vez. Creo que es algo muy caro conseguir un solo Protón de esos. De cualquier forma eternamente agradecido por vuestra amable respuesta.

[Teaius]

Es caro de conseguir si se usaran átomos pesados como los que propones. Date cuenta que arrancar un proton de un núcleo requiere muchísima energía, a lo que hay que añadir el problema de que se podrían generar residuos radiactivos.

Lo normal es usar hidrogeno y quitarle el electron convirtiéndolo en plasma con la ayuda de campos electromagnéticos. El hidrógeno es ya casi un proton, con lo cual es el candidato ideal, solo tiene un electron que es relativamente fácil de separar.

http://www.lhc-closer.es/php/index.php?i=2&s=3&p=10&e=0

[Juan Pistón]

impresionante ese enlace. Estoy contento. A ver si sigo bien. Entonces esos protones se colocan en el túnel del LHC y se hacen girar en el vacío a grandes velocidades para saber si son capaces de producir Helio ¿no? en caso negativo, ahí no pasa nada, pero en caso positivo de que ese Helio apareciese ahí, ¿qué sucedería? Se crearía sin más una pequeña estrella ¿no? esa fue la idea que me fabriqué de dicho experimento.

Pero no sé si es la idea correcta. Infinitamente agradecido.

[Teaius]

¿Crear Helio?, no no es ese el objetivo del acelarador. Lo que se hace es acelerar esos haces de protones a velocidades increibles, de manera que adquieren una enorme energía. Entonces se hacen chocar los haces, osea, que se juntan sus trayectorias,  y se estudian las colisiones proton-proton que se producen observando los productos de dichas colisiones mediante la ayuda de tremendos y sofisticados detectores. No todos los protones colisionan ni todas las colisiones dan información interesante. Pero algunas colisiones sí que son interesantes, despedazan literalmente los protones produciendo toda una serie de variadas y efímeras partículas. Lo que se trata es de ver si las colisiones que se producen se pueden explicar con los modelos de la física vigentes, si encajan las teorías con los resultados experimentales y ver si es posible encontrar algún nuevo evento que no esté previsto en las teorías o bien algún nuevo evento que sea una predicción de las teorías pero que experimentalmente no se haya observado todavía. Esto último es lo que intentan hacer con el famoso boson de Higgs, la mal llamada "partícula de Dios".

[Juan Pistón]

Gracias. Creo que ha resultado una idea correcta.

[juanYBCO]

Ademas de quitar un electron al hidrogeno hay que quitar tambien un neutron y debe de ser muy costoso debido a que protones y neutrones estan enganchados entre si por fuerzas que solo se pueden producir en las estrellas debido a un inimaginable calor y presion.

Respecto a lo de fusionar dos atomos de hidrogeno y formar uno de helio eso se llama calor de fusion y solo lo hace el sol ,a dia de hoy es casi imposible recrear tal experimento ---- el casi porque no se conoces materiales que puedan aislar y soportar dicho calor y -----"el imposible" porque eso produciria una reaccion en cadena la cual convertiria a la tierra en un pequeño sol y quedariamos bien tostados , no creo que nadie osara a dia de hoy a plantearse tal experimento a no ser que fuera sobre el papel jejejejeje 

[Hedeley]

Ademas de quitar un electron al hidrogeno hay que quitar tambien un neutron

¿Para conseguir protones? Basta con ionizar hidrógeno. El isótopo más abundante de hidrógeno no tiene neutrones en su núcleo.

Respecto a lo de fusionar dos atomos de hidrogeno y formar uno de helio eso se llama calor de fusion y solo lo hace el sol

El Sol, las estrellas y, en general, cualquier objeto astronómico en el que se den las condiciones adecuadas para ello.
 

a dia de hoy es casi imposible recrear tal experimento ---- el casi porque no se conoces materiales que puedan aislar y soportar dicho calor y

Bueno, eso es si quieres utilizar la fusión nuclear como fuente de energía. Para hacer una bomba, eso no es un problema.

"el imposible" porque eso produciria una reaccion en cadena la cual convertiria a la tierra en un pequeño sol y quedariamos bien tostados , no creo que nadie osara a dia de hoy a plantearse tal experimento a no ser que fuera sobre el papel jejejejeje 

Se han probado varias bombas termonucleares (que producen energía mediante fusión nuclear a temperaturas del orden de 10⁷ K) y aún seguimos aquí. Las altas temperaturas necesarias para la fusión nuclear sólo duran un breve intervalo de tiempo.

[juanYBCO]

LA FUSION NUCLEAR DE LA QUE TU HABLAS SI NO ME EQUIVOCO ES MEDIANTE CAMPOS ELECTRICOS QUE LOGRAN UNIR LOS ATOMOS VENCIENDO LA REPULSION ENTRE SI MOMENTANEAMENTE Y NO SIENDO DURADERA ESA FUSION , ADEMAS SE GASTA MAS ENERGIA EN EL PROCESO DE """fusion""" QUE LA QUE LUEGO GENERA Y NO ES ESTABLE , YO HABLO DE LA VERDADERA FUSION NUCLEAR QUE HACE A ESOS ATOMOS ESTABLES DURANTE BILLONES Y BILLONES DE AÑOS Y ESO QUE YO SEPA A DIA DE HOY SOLO LO HACEN LAS ESTRELLAS PROVOCANDO REACCIONES EN CADENA , ES PROBABLE QUE LOS EXPERIMENTOS QUE TU DESCRIBES SEAN EL COMIENZO DEL VIAJE PERO NO LA META.


SI NO ESTOY MAL INFORMADO LA FUSION SE DESENCADENA APARTIR DE 14 O 15 MILLONES DE GRADOS Y CREO QUE NO HAY MATERIAL QUE SOPORTE ESTA TEMPERATURA SI ME EQUIVOCO PIDO QUE ME CORRIJAS ESTARE ENCANTANDO DE APRENDER DE LO QUE ME DIGAS YA QUE NO SABIA NADA DE LO QUE MENCIONASTES ESTUVE LEYENDO SOBRE ELLO Y QUEDE SORPRENDIDO DE LO QUE SE HA AVANZADO EN ESTE CAMPO UN ABRAZO 

[Hedeley]

La fusión nuclear de la que yo hablaba es la que se conoce como fusión termonuclear.

Si tú tienes un gás de átomos de hidrógeno a temperatura ambiente, estos no se van a fusionar espontáneamente debido a fuerzas de repulsión eléctrica, que evitan que los núcleos de hidrógeno se acerquen demasiado. Pero si dicho gas está a muy altas temperaturas, entonces las partículas se mueven con mayor velocidad y la probabilidad de colisión entre núcleos aumenta, lo que finalmente acaba dando lugar a la fusión nuclear de los mismos.

La fusión termonuclear se da en el interior de las estrellas. Y en las bombas termonucleares. El problema es que lo que a nosotros nos gustaría es poder controlarla, y ahí es donde surge el problema del confinamiento: cómo encerrar el material fusionable a más de 10⁷ K sin que el recipiente acabe frito.



Dos cositas que no tienen nada que ver con esto (modo_moderador=ON):

1) Este hilo, inicialmente, estaba dedicado a la colisión de hadrones. Si vamos a seguir hablando de fusión nuclear, mejor parto este hilo en dos y seguimos de forma más ordenada.

2) juanYBCO, te agradecería que evitases escribir todo con mayúsculas. A algunos se nos hace incómodo leer un post que esté escrito íntegramente en mayúsculas. Muchas gracias 

[javiucm]

bueno... hoy en día estamos cerca de obtener fusión nuclear controlada por confinamiento inercial con láseres de terajulios y superiores.. Uno de los proyectos actuales en este campo lo realiza el NIF (national ignition facility & photon science).
La idea de alcanzar temperaturas tan elevadas, por cierto, son temperaturas poblaciones (no estrictamente "termodinámicas"),  durante lapsos de tiempos cortísimos (ultrashort pulses) y en atmósferas a muy baja presión.

La idea de usar láseres ultra intensos para desencadenar fusión nuclear viene del año 84 y concretamente de la universidad de Winsconsin (proyecto SIRIUS A symmetric Illumination direct drived laser fusion reactor).

[Juan Pistón]

Perdonen mi imperdonable intromisión.......una sola cuestión que necesito: la supuesta partícula de Higgs es algo estable, quiero decir que pudiera almacenarse y utilizarse, o es una partícula inestable.......¿cuánto tiempo se le concede en el Colisionador?

[Teaius]

Depende de su masa. El modelo estandar predice una vida media del orden de 10^-22 segundos. Habrá que ver que sale en los experimentos.