Física experimental

El Gran Colisionador de Hadrones es un acelerador de partículas (o acelerador y colisionador de partículas) ubicado en la actualmente denominada Organización Europea para la Investigación Nuclear, cerca de Ginebra, en la frontera franco-suiza.
El LHC se diseñó para colisionar haces de hadrones, más exactamente de protones de 7 Tev de energía, siendo su propósito principal examinar la validez y límites del Modelo Estándar, el cual es actualmente el marco teórico de la física de partículas, del que se conoce su ruptura a niveles de energía altos.
Los protones acelerados a velocidades del 99% de c y chocando entre sí en direcciones diametralmente opuestas producirían altísimas energías (aunque a escalas subatómicas) que permitirían simular algunos eventos ocurridos durante o inmediatamente después del Big Bang. El LHC se convertirá en el acelerador de partículas más grande y energético del mundo. Más de 2000 físicos de 34 países y cientos de universidades y laboratorios han participado en su construcción.
Hoy en día el colisionador se encuentra enfriándose hasta que alcance su temperatura de funcionamiento, que es de 1,9 K (menos de 2 grados sobre el cero absoluto o −271,25 ° C). Los primeros haces de partículas fueron inyectados el 1 de agosto de 2008, el primer intento para hacer circular los haces por toda la trayectoria del colisionador se produjo el 10 de septiembre de 2008 mientras que las primeras colisiones a alta energía en principio estaban previstas para el 21 de octubre de 2008. Sin embargo, debido a una avería se produjo una fuga de helio líquido y el experimento se ha parado temporalmente. Hasta dentro de dos meses no se comenzarán la reparación y está previsto que para la primavera de 2009 se reactiven las actividades.
Teóricamente se espera que, una vez en funcionamiento, se detecte la partícula conocida como el bosón de Higgs (a veces llamada "la partícula de Dios" ). La observación de esta partícula confirmaría las predicciones y "enlaces perdidos" del Modelo estándar de la física, pudiéndose explicar cómo adquieren las otras partículas elementales propiedades como su masa.
Verificar la existencia del bosón de Higgs sería un paso significativo en la búsqueda de una Teoría de la gran unificación, teoría que pretende unificar tres de las cuatro fuerzas fundamentales conocidas, quedando fuera de ella únicamente la gravedad. Además este bosón podría explicar por qué la gravedad es tan débil comparada con las otras tres fuerzas. Junto al bosón de Higgs también podrían producirse otras nuevas partículas que fueron predichas teóricamente, y para las que se ha planificado su búsqueda, como los strangelets, los micro agujeros negros, el monopolo magnético o las partículas supersimétrica. El nuevo acelerador usa el túnel de 27 Km. de circunferencia creado para el Gran Colisionador de Electrones y Positrones.
Los protones se acelerarán hasta tener una energía de 7 TeV cada uno (siendo el total de energía de la colisión de 14 TeV). Se están construyendo 5 experimentos para el LHC. Dos de ellos, ATLAS y CMS, son grandes detectores de partículas de propósito general. Los otros tres, LHC b, ALICE y TOTEM, son más pequeños y especializados. El LHC también puede emplearse para hacer colisionar iones pesados tales como plomo (la colisión tendrá una energía de 1150 TeV). Los físicos confían en que el LHC proporcione respuestas a las siguientes cuestiones:
• Qué es la masa (se sabe cómo medirla pero no se sabe qué es realmente)
• El origen de la masa de las partículas (en particular, si existe el bosón de Higgs)
• El origen de la masa de los bariones
• Cuántas son las partículas totales del átomo
• Por qué tienen las partículas elementales diferentes masas (es decir, si interactúan las partículas con un campo de Higgs)
• El 95% de la masa del universo no está hecho de la materia que se conoce y se espera saber qué es la materia oscura
• La existencia o no de las partículas supersimétrica
• Si hay dimensiones extras, tal como predicen varios modelos inspirados por la Teoría de cuerdas, y, en caso afirmativo, por qué no se han podido percibir
• Si hay más violaciones de simetría entre la materia y la antimateria
Desde que se proyectó el Gran Colisionador Relativista de Iones (RHIC), el estadounidense Walter Wagner y el español Luis Sancho denunciaron ante un tribunal de Hawai al CERN y al Gobierno de Estados Unidos, afirmando que existe la posibilidad de que su funcionamiento desencadene procesos que, según ellos, serían capaces de provocar la destrucción no sólo de la Tierra sino incluso del Universo entero. Sin embargo su postura es rechazada por la comunidad científica, ya que carece de cualquier respaldo matemático que la apoye.
Los procesos catastróficos que denuncian son:
• La creación de un agujero negro inestable,
• La creación de materia extraña supermasiva, tan estable como la materia ordinaria,
• La creación de monopolos magnéticos (previstos en la teoría de la relatividad) que pudieran catalizar el decaimiento del protón,
• La activación de la transición a un estado de vacío cuántico.
A este respecto, el CERN ha realizado estudios sobre la posibilidad de que se produzcan acontecimientos desastrosos como micro agujeros negros inestables, redes, o disfunciones magnéticas. La conclusión de estos estudios es que "No se encuentran bases fundadas que conduzcan a estas amenazas".

Desventajas

Los efectos principales causados por la explosión de una bomba nuclear detonada (explotar haciendo ruido) sobre una ciudad moderna.

El poder destructivo que tiene una bomba, ya sea de tipo nuclear o químico, está relacionado directamente con la energía que se libera durante la explosión. La energía que se libera en la explosión de 1000 kilogramos de TNT (trinitrotolueno) es inmensa
comparada con las energías que se encuentran en nuestras necesidades diarias. Por ejemplo, la detonación de una tonelada de TNT, libera 4.000 veces más energía que la necesaria para levantar un coche de 1 000 kilogramos de peso a una altura de 100 metros. Las explosiones de bombas nucleares liberan energías que son entre 1000 y 1000.000 veces mayores aún que las detonaciones químicas, como sería la del TNT. El poder explosivo de una bomba nuclear, llamado rendimiento, se expresa mediante la comparación con el poder destructivo del TNT, y así se habla de bombas de un kilotón (un kt) si la energía liberada es la misma que se produce al detonar 1 000 toneladas de TNT. La bomba lanzada sobre Hiroshima, tuvo un rendimiento cercano a los 13 kt. Si el rendimiento es de 1 000 kt, se trata de una bomba de un megatón (un Mt). Energías del orden de megatones son imposibles de imaginar dentro de las situaciones de nuestra vida diaria. El arsenal nuclear de los Estados Unidos y la URSS juntos hoy en día suma unos 12 000 megatones.

Los efectos de una explosión nuclear dependen de muchos factores, entre ellos el rendimiento del artefacto, la altura sobre la superficie a la que es detonado, las condiciones climáticas, etc. El análisis que se presenta a continuación es el resultado de consideraciones físicas sencillas y de las observaciones y estudios realizados en Hiroshima y Nagasaki, las únicas dos oportunidades en que se han empleado bombas nucleares contra una población. A continuación se describen las consecuencias locales de una explosión nuclear superficial. Si la detonación es subterránea, submarina, o en la alta atmósfera, los resultados serán diferentes. Los efectos se encuentran agrupados en inmediatos (calor, presión, radiación y pulso electromagnético) y tardíos (lluvia radiactiva e incendios extendidos).

Según la comunidad científica, existe una preocupación real por los 'hibakuyas' nombre con el que el Japón se conoce a los supervivientes de Hiroshima y Nagashaki, y por añadidura de sus descendientes, y por su salud, ya que los científicos ahora saben que cuando se expusieron a la radiación sufrieron un daño genético y que cuanto más cerca del epicentro de la explosión estaban, mayor fue el perjuicio sufrido por su cuerpo. En muchos casos, los genes se repararon por sí mismos pero es posible que esos reajustes hayan sido imperfectos y que haya un mayor riesgo de desarrollar cáncer a avanzada edad.

Según el profesor Kenji Kamiya, del Instituto de Radiación, Biología y Medicina de la Universidad de Hiroshima, citado por la BBC, "el mayor riesgo de desarrollar cáncer entre las víctimas de la bomba atómica se encuentra entre los que fueron expuestos a la explosión siendo más jóvenes".

"Estas personas están actualmente llegando a una edad a la que, incluso en condiciones normales, tendrían más riesgo de desarrollar la enfermedad pero que, al haber recibido radiación, se enfrentan a un peligro aún mayor", añadió. Según Kamiya, la incidencia del cáncer entre los 'hibakushas' seguirá aumentando en los próximos años y llegaría a su cénit en 2020.

Ventajas

Una de las ventajas y una de las mas importantes de la energía nuclear es que evita un amplio desarrollo de problemas que aparecen cuando se quema los combustibles fósiles(carbón, petróleo o gas). Esos problemas probablemente exceden los que se originan por otra actividad humana. Uno de ellos y que ha recibido especial atención es el "calentamiento global", el cual es responsable del cambio del clima del planeta ;las llamadas lluvias ácidas, que destruyen bosques y matan a la fauna acuática; la contaminación del aire que matan a decenas de miles de americanos cada año degradando de varias formas nuestra calidad de vida ;el efecto destructivo de la extracción masiva del carbón y el derrame del petróleo la cual daña al sistema ecológico.

Reflexión u opinión

Al realizar este ensayo nos dimos cuenta de que las bombas nucleares son un peligro para la tierra y para la vida en el planeta ya que causan una destrucción total del lugar el cual fue atacado dependiendo eso si del el calor, presión, temperatura, radiación, etc.
Causando también un problema genético a los sobrevivientes de esta, cáncer, u otras enfermedades de respiración ya que el ambiente queda con un gran porcentaje de dióxido de carbono u otros contaminantes. Estos efectos se sacaron de la caída de la bomba de Hiroshima y Nagashaki las únicas dos oportunidades que se han tenido para saber los efectos de la energía nuclear y en la cual murió una porcentaje de humanidad por culpa de esas bombas, pero quedaron pocos sobrevivientes a esta de los cuales actualmente tienen muchos dilemas y enfermedades con su cuerpo y principalmente con dilemas genéticos.
Pero la energía nuclear ayuda al medio ambiente ya que evita un gran desarrollo de dilemas que aparecen en el medio ambiente cuando se quema neumáticos, carbón, petróleo, etc. Ayuda a evitar un porcentaje del calentamiento global

Fuentes

http://www.terra.org/bd_imagenes/0006614.jpg

http://www.portalplanetasedna.com.ar/bomba_nuclear.htm

http://es.thefreedictionary.com/detonar

http://www.ecolo.org/documents/documents_in_spanish/ventajasEnergiaNuclear.htm