CERN/ Dopo il pit stop, LHC riparte più “luminoso”

- int. Lucio Rossi

L’acceleratore di particelle del Cern ha ripreso la sua attività e promette nuovi risultati grazie ad alcune modifiche. LUCIO ROSSI ci spiega quali sono state

Lhc_Sala_ControlloR400 La sala controllo dell'acceleratore Lhc di Ginevra (Foto Ansa)

Dopo due mesi di meritato riposo, seguiti ai primi promettenti risultati conseguiti nell’autunno scorso, l’acceleratore LHC ha ripreso la sua attività. Far ripartire una “macchina” del genere non è cosa da poco; non basta premere il pulsante di accensione. C’è tutta una serie di controlli, aggiustamenti, miglioramenti da mettere in atto per non sprecare la straordinaria opportunità di avere collisioni di particelle ad altissime energie – le più elevate mai raggiunte finora – e tentare di catturare il fantomatico bosone di Higgs. Ma anche di diradare l’oscurità che ancora avvolge la “materia oscura” e così dare una mano ai cosmologi che cercano di capire che cosa costituisce la maggior parte della materia e dell’energia che domina il nostro universo.

Da una decina di giorni nei sotterranei del Cern di Ginevra e nelle sale controllo di LHC si lavora a pieno ritmo e questo 2011 sembra mantenere le promesse alimentando le speranze e le attese dei fisici di tutto il mondo. Ai box di questo Grand Prix della scienza c’è Lucio Rossi, il fisico italiano che ha guidato la progettazione e la preparazione dei magneti superconduttori, decisivi per ottenere le alte energie e le elevatissime velocità dei fasci di particelle, e che ora dirige il nuovo programma “Luminosity Upgrade”, del quale parla ai lettori de ilsussidiario.net.

Cos’è il progetto “Luminosity Upgrade” di LHC e che obiettivi si prefigge?

La luminosità, cioè il numero di collisioni al secondo per unità di area (cross section) è, dopo l’energia, il più importante parametro di un collider come LHC (Large Hadron Collider). Il nostro acceleratore è progettato per arrivare a una certa luminosità. Il progetto Luminosity Upgrade (High Luminosity LHC) si prefigge di cambiare alcune parti della macchina con nuovi equipaggiamenti di tecnologia più spinta per poter aumentarne la luminosità. Il progetto dovrebbe essere funzionante verso il 2020-22, quindi dopo dieci anni di vita di LHC, per aumentarne di circa dieci volte la luminosità totale nel secondo decennio di vita. In particolare, sostituiremo alcuni magneti in Niobio-Titanio (il superconduttore usato per LHC) con magneti fatti in Niobio3Stagno, che ha prestazioni più elevate e permette quindi di costruire dei quadrupoli con potere focalizzante mai raggiunto prima. Ma lo sviluppo tecnologico da fare è ancora considerevole. Aggiungeremo anche cavità a RadioFrequenza superconduttive speciali che ruotano i pacchetti delle particelle per farli collidere meglio. Inoltre, svilupperemo dei cavi superconduttori speciali da 200 kA (chiloampère) fatti con un nuovo superconduttore, il diBoruro di Magnesio, per portare tutti gli alimentatori dei magneti dal tunnel alla superficie (l’elettronica degli alimentatori non sopporta la radiazione data alla alta luminosità).

Cosa avete fatto in questi mesi di pausa dell’acceleratore?

Manutenzione e tante piccole migliorie: all’impianto criogenico, al sistema di protezione della macchina e ai tanti sistemi tecnici del tunnel. Abbiamo migliorato la sicurezza della macchina con tanti accorgimenti, ma soprattutto l’abbiamo messa in condizione di essere molto più performante.

 

Su quali componenti della complessa macchina si sono principalmente concentrati gli sforzi per migliorare la sicurezza?

 

Il principale è stato una modifica del circuito di protezione dei magneti superconduttori: l’inserimento di uno speciale condensatore (snubber capacitor) sui 24 circuiti principali, per diminuire il rumore elettrico durante la scarica dei magneti. Abbiamo già osservato e beneficato della miglioria: per esempio, ora la rampa verso la massima energia può essere più veloce.

 

Dal punto di vista del funzionamento, cosa vi aspettate per il 2011?

 

Di fare veramente produzione per la fisica, cioè di diminuire il tempo per fare il setting della macchina e dare “run” (cioè tempi di funzionamento) più lunghi alla fisica. Anche di aumentare la luminosità forse di un fattore dieci (ora siamo al 2%, quindi arriveremmo al 20% del valore di progetto). I fasci saranno più intensi rispetto al 2010 e molto più “strizzati” (almeno tre volte tanto): fasci più intensi e strizzati significano molte più chanches di avere collisioni tra particelle e quindi più eventi da osservare. Contiamo di raccogliere nel 2011 da 20 a 50 volte più dati rispetto al 2010.

 

In questi primi giorni di funzionamento, quali test si stanno facendo e come sono andati quelli già svolti?

 

I test sono andati molto bene. Stiamo ora preparando il fascio e i primi test di collisioni per oggi o domani. Per la fisica si comincerà verso il 10 marzo.







© RIPRODUZIONE RISERVATA

I commenti dei lettori

Ultime notizie

Ultime notizie