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Fermilab sigue vivo después del CERN

Fermilab sigue vivo después del CERN

Acérquese a lo que alguna vez fue el principal destructor de átomos del mundo, el Tevatron en Fermilab en las afueras de Chicago, y verá ... bisontes. Así es, pastando en la hierba del anillo del acelerador hay una manada de bisontes que fueron introducidos en 1969 por el primer director del laboratorio, Robert Wilson.

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El bisonte mantiene la hierba en la parte superior del anillo del acelerador circular de 3.9 millas (6.3 km) de circunferencia del Tevatron a una altura manejable. Hasta que el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) entró en funcionamiento en 2008, el Tevatron era el acelerador de partículas más poderoso del mundo, produciendo colisiones protón-protón con energías de hasta 1,96 billones de electrón voltios (TeV).

Si bien el LHC en la instalación de la Organización Europea para la Investigación Nuclear en las afueras de Ginebra, Suiza (CERN) podría ser el principal destructor de átomos del mundo, Fermilab es el principal laboratorio de física de partículas de los Estados Unidos. Se encuentra en 6,800 acres en Batavia, Illinois, al suroeste de Chicago, y el laboratorio está administrado por la Oficina de Ciencia del Departamento de Energía de EE. UU. Por Fermi Research Alliance LLC, que es una asociación de la Universidad de Chicago y Universities Research Association Inc. ., un consorcio de 89 universidades de investigación.

Fermilab lleva el nombre de Enrico Fermi

Fermilab emplea a 1.750 científicos e ingenieros de todo el mundo y colabora con más de 50 países en experimentos de física. Fermilab lleva el nombre de Enrico Fermi (1901 - 1954), quien fue el creador del primer reactor nuclear del mundo, el Chicago Pile-1, que estaba ubicado en una cancha de squash debajo de las gradas del Stagg Field de la Universidad de Chicago.

En diciembre de 1938, Fermi ganó el Premio Nobel de Física a la edad de 37 años por sus "demostraciones de la existencia de nuevos elementos radiactivos producidos por irradiación de neutrones, y por su descubrimiento relacionado de las reacciones nucleares provocadas por neutrones lentos". Fermi también había descubierto los elementos transuránicos.

Después de la ceremonia del Nobel en Estocolmo, en lugar de regresar a Italia, Fermi, su esposa Laura y sus dos hijos viajaron a la ciudad de Nueva York, donde solicitaron la residencia permanente. Esto se debió a las leyes raciales fascistas de Italia porque Laura, y por extensión sus dos hijos, eran judíos.

Chicago Pile-1 fue la primera reacción nuclear en cadena autosostenida del mundo, y se volvió crítica el 2 de diciembre de 1942. Reclutado en el Proyecto Manhattan en Los Alamos, Nuevo México, Fermi dirigió la División F, que trabajó en el proyecto termonuclear "Super" de Edward Teller. " bomba de hidrogeno. En la primera prueba de un arma nuclear, la prueba Trinity el 16 de julio de 1945 en Los Alamos, Fermi dejó caer trozos de papel durante la explosión y pudo estimar con precisión el rendimiento de la bomba.

El descubridor del neutrino y su tocayo

Si bien el CERN podría estar ganando en las apuestas de TeV, Fermilab se ha posicionado como líder en la investigación de los neutrinos, esas partículas ubicuas pero difíciles de atrapar que fueron descubiertas conjuntamente por Fermi y Wolfgang Pauli.

El Experimento Deep Underground Neutrino (DUNE) está actualmente en construcción. Tendrá un detector cercano en Fermilab y un detector lejano en la Instalación de Investigación Subterránea de Sanford en Lead, Dakota del Sur. Un intenso haz de billones de neutrinos se disparará desde Fermilab a 1.300 kilómetros (810 millas) a un recipiente que contiene 40 kilotones de argón líquido ubicado a 1,5 kilómetros (4.900 pies) bajo tierra. Los neutrinos viajarán a través de la Tierra, alcanzando una profundidad de 30 kilómetros (19 millas) cerca del punto medio.

Los científicos esperan:
* Busque neutrinos más allá de los tres conocidos actualmente
* Determinar el orden de las masas de neutrinos.
* Investigar oscilaciones de neutrinos para probar la violación de CP en el sector de leptones
* Estudiar las supernovas y la formación de estrellas de neutrones y agujeros negros.
* Busque la desintegración de protones.

En 2017, el Consejo de Instalaciones de Ciencia y Tecnología del Reino Unido (STFC) anunció una inversión de 65 millones de libras esterlinas en DUNE, y se están construyendo y probando prototipos de detectores en el CERN.

El turno de noche

Fermilab es la sede en EE. UU. Del experimento Compact Muon Solenoid (CMS) en el CERN, que es una colaboración internacional de 2.900 miembros. Gracias al Centro de Operaciones Remotas del LHC de Fermilab, los científicos de CMS a 4.000 millas de distancia en Cessy, Francia, pueden omitir el turno de noche porque los físicos y los estudiantes de Fermilab toman turnos de monitoreo de detectores. Se mantienen en contacto tanto con el CERN como con el laboratorio alemán DESY. Fermilab también alberga uno de los 11 centros informáticos de nivel 1 que procesan datos para el experimento CMS.

Antes de que el Tevatron fuera cerrado en 2011, en 1995 descubrió el quark top, uno de los seis bloques de construcción fundamentales de la materia que incluyen los quarks arriba / abajo, encanto / extraño y superior / inferior. Y, el 3 de septiembre de 2008, se descubrió una nueva partícula en Fermilab, el barión inferior Omega, que está formado por dos quarks extraños y un quark inferior. Ayudó a completar la "tabla periódica de los bariones" y ofreció información sobre cómo los quarks forman la materia.


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