Descubren método para hacer aceleradores de muones más eficientes y económicos

Los aceleradores de partículas, como el famoso Gran Colisionador de Hadrones (LHC), revelan el origen de la materia y nos ayudan a comprender la composición del universo. Los científicos utilizan estas máquinas gigantes para encontrar respuestas relacionadas con las partículas elementales, la materia oscura, la energía, la antimateria, etc.

Los aceleradores de partículas presentan desafíos

En el interior de un acelerador de partículas , se hace que partículas cargadas, como protones o electrones, se desplacen a velocidades muy altas. Estas partículas de rápido movimiento se dirigen entonces para que colisionen con objetivos o entre sí. Al estudiar los resultados de estas colisiones, los científicos pueden aprender sobre los componentes básicos de la materia y las fuerzas que los mantienen unidos.
Sin embargo, los aceleradores de partículas presentan varios desafíos. Por ejemplo, son muy costosos de construir y requieren un gran espacio para su funcionamiento.

Los muones como alternativa prometedora

Curiosamente, los físicos saben desde hace tiempo que el uso de muones en lugar de iones, protones y electrones puede hacer que los aceleradores de partículas sean mejores, más baratos y más pequeños. Pero el desafío ha sido identificar una forma práctica de utilizar muones como un haz dentro de un acelerador de partículas. Finalmente, un nuevo estudio realizado por investigadores de la colaboración MICE revela una manera de lograrlo.

El método para aumentar la densidad y la ubicación de los muones en un haz

Superando un desafío clave, los investigadores han descubierto un método para aumentar la densidad y la ubicación de los muones en un haz, haciéndolos más fáciles de controlar y hacer colisionar en un acelerador de partículas. Durante su estudio anterior, aprendieron a organizar los muones en forma de haz utilizando materiales que reducían su energía y una lente magnética para mantenerlos en la región central del haz. Ahora, han encontrado que al enfriar un haz de muones se reduce el espacio que ocupa y permite que los muones se muevan de forma alineada.

Las ventajas de los aceleradores de muones

La colaboración MICE incluye a cientos de científicos que trabajan juntos para convertir los aceleradores de muones de un concepto teórico a una realidad. En comparación con los aceleradores de partículas convencionales, los aceleradores de muones ofrecen varias ventajas. Por ejemplo, podrían proporcionar un alcance de descubrimiento diez veces mayor que el Gran Colisionador de Hadrones del CERN. Además, serían más compactos y más baratos, alcanzando energías efectivas tan altas como las propuestas por otros colisionadores en un espacio mucho más pequeño.

En resumen, el nuevo avance en la utilización de muones como haz en los aceleradores de partículas promete hacer que estos sean más eficientes, económicos y de menor tamaño. La colaboración MICE está liderando estos esfuerzos y continúa trabajando en el desarrollo de la tecnología necesaria para hacer realidad los aceleradores de muones.

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