El nuevo acelerador lineal Linac 4 para el LHC se acaba de inaugurar en el CERN. / Maximilien Brice/CERN

El Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN) ha inaugurado hoy su nuevo acelerador de partículas lineal, llamado Linac 4, el más nuevo desde la puesta en marcha del gran colisionador de Hadrones (LHC). El Linac 4 proporcionará haces de partículas de mayor energía al complejo de aceleradores del CERN, lo que permitirá al LHC alcanzar una mayor luminosidad (medida del número de colisiones) a partir de 2021, lo que aumenta la sensibilidad a eventos ‘raros’.

Tras un periodo de prueba, el Linac 4 se conectará al sistema de aceleradores del CERN durante la próxima parada larga de mantenimiento, en 2019-20. El Linac 4 sustituye el antiguo Linac 2, que entró en funcionamiento en 1978. Será el primer eslabón en la cadena de aceleradores del CERN, proporcionando haces de protones a un amplio abanico de experimentos. España, Estado miembro del CERN, ha participado en la construcción del nuevo acelerador inaugurado este martes.

“Estamos encantados de celebrar este logro. El Linac 4 es un moderno inyector, y el primer elemento clave para nuestro ambicioso programa de mejora que conduce hasta el LHC de Alta Luminosidad. Esta fase de alta luminosidad incrementará considerablemente el potencial de los experimentos del LHC para descubrir nueva física y medir las propiedades del bosón de Higgs con mayor detalle”, dijo la directora general del CERN, Fabiola Gianotti.
“Este es un logro no solo para el CERN, sino para los socios de los países que han contribuido al diseño y la construcción de esta nueva máquina”, aseguró el director de Aceleradores y Tecnología del CERN, Frédérick Bordry. “Hoy celebramos y agradecemos la amplia colaboración internacional que ha dirigido este proyecto, demostrando una vez más lo que se puede conseguir uniendo el esfuerzo de muchas naciones”.

El acelerador lineal (linac, en inglés) es el primer elemento esencial en una cadena de aceleradores de partículas. En él, las partículas producidas reciben la aceleración inicial; la densidad e intensidad de los haces de partículas se establece también en el linac. El Linac 4 es una máquina de casi 90 metros de largo ubicada 12 metros bajo el suelo. Su construcción llevó casi una década.

Lanzar iones negativos de hidrógeno

El Linac 4 enviará iones negativos de hidrógeno, que consisten en un átomo de hidrógeno con dos electrones, al Proton Synchrotron Booster (PSB) del CERN, que acelera después los iones negativos quitando los electrones. El Linac 4 lleva el haz hasta los 160 MeV de energía, más de tres veces la energía alcanzada por su predecesor. El aumento de energía, junto con el uso de iones de hidrógeno, permitirá doblar la intensidad del haz proporcionado al LHC, lo que contribuirá al incremento de su luminosidad.

La luminosidad es un parámetro que indica el número de partículas que chocan en un determinado periodo de tiempo. Se prevé que la luminosidad máxima del LHC se incremente en un factor 5 en 2025, lo que permitirá a los experimentos acumular 10 veces más datos en el periodo 2025-2035 que en el periodo anterior. El LHC de alta luminosidad proporcionará así medidas más precisas de las partículas elementales que las obtenidas actualmente, además de ofrecer la posibilidad de observar procesos inusuales que suceden fuera del rango de sensibilidad actual del LHC.