Isabel

ISABELLE (también conocido más tarde como Colliding Beam Accelerator , CBA ) fue un acelerador de partículas de haz de colisión protón - protón de 200+200 GeV construido parcialmente por el gobierno de los Estados Unidos en el Laboratorio Nacional Brookhaven en Upton, Nueva York , antes de que fuera cancelado en julio de 1983.

Aceleradores de haces en colisión

Un acelerador de haz colisionante y anillo de almacenamiento fue propuesto por primera vez por Gerard O'Neill de Princeton en 1956, quien construyó un sistema electrón- electrón a partir de 1957 (operativo en 1962, primeras colisiones en 1964) con la ayuda de Burton Richter , William C. Barber y Bernard Gittelman. ^[1] El acelerador AdA , un sistema electrón- positrón , almacenó su primer haz en 1961 en los Laboratorios Nacionales de Frascati , Italia y luego se trasladó al Laboratorio de Orsay , Francia , donde en 1964 registró las primeras colisiones e ⁺ e ^{− .}^{[2] Al mismo tiempo,}Budker y su grupo concibieron y construyeron dos experimentos de haces en colisión en el Instituto de Física Nuclear de Novosibirsk , Rusia , Unión Soviética : el electrón-electrón VEP-1 (primeras colisiones en 1964) y el electrón-positrón VEPP-2 (primeras colisiones en 1965).

La idea de utilizar la tecnología de sincrotrón de gradiente alterno (AGS) ^[3] para construir anillos de almacenamiento para un acelerador de haces de colisión protón -protón se consideró en un estudio de verano celebrado en Brookhaven en 1963. ^[4] La instalación de anillos de almacenamiento entrecruzados (ISR) en el CERN , un sistema protón-protón de 30+30 GeV , se inauguró en 1971 y se convirtió en el primer colisionador de hadrones de alta energía. El colisionador SPEAR en el Centro de Aceleradores Lineales de Stanford , un sistema electrón-positrón de 3+3 GeV, se completó en 1972 y pronto contribuyó a los descubrimientos del mesón ψ y el leptón τ , ambos reconocidos en los Premios Nobel . El ψ se había encontrado previamente en un experimento de objetivo fijo en el AGS de Brookhaven, donde se llamó J , pero se midió mejor con SPEAR.

El proyecto ISABELLE

En 1973 se completó en Brookhaven un estudio de diseño para un sistema de anillo de almacenamiento de protones ^{. [5]} En 1974, el Panel Asesor de Física de Altas Energías de los Estados Unidos recomendó que se construyera en Brookhaven ISABELLE (el acelerador de almacenamiento de intersecciones + "belle"). Debía ser un sistema protón-protón de 200+200 GeV que utilizaría imanes superconductores . Los políticos de Nueva York , impulsados por el a veces impetuoso senador Moynihan , presionaron para que se aprobara la financiación antes de que se completara el desarrollo de la tecnología de imanes . La construcción comenzó en 1978. Al año siguiente se probó con éxito un prototipo de imán. Sin embargo, en 1981, los modelos de producción de imanes fallaron con una intensidad de campo magnético menor que la necesaria para su funcionamiento. ^[6]^[7]

Los retrasos en el proyecto llevaron a una evaluación competitiva contra una propuesta para una máquina mucho más grande, finalmente llamada Superconducting Supercollider , un sistema protón-protón destinado a 20.000+20.000 GeV ; mientras que los desarrollos en Europa en el CERN , incluido el descubrimiento de los bosones W y Z , parecieron hacer que ISABELLE fuera redundante. ^[8] En julio de 1983, el Departamento de Energía de los EE. UU. canceló el proyecto ISABELLE después de gastar más de 200 millones de dólares en él. ^[9] La cancelación de ISABELLE aceleró la caída de Estados Unidos del dominio en la física de alta energía y resultó ser un presagio de la cancelación mucho más costosa del Supercolisionador Superconductor en octubre de 1993. ^[10] Después de años de planificación y desarrollo, partes del túnel, la sala experimental y la infraestructura magnética construidas para ISABELLE fueron rescatadas y reutilizadas por el Colisionador de Iones Pesados Relativistas (RHIC), un proyecto conjunto de US$617 millones del Departamento de Energía de Estados Unidos y la Fundación Nacional de Ciencias que fue aprobado en 1991 y comenzó a operar en 2000. ^[11]

Véase también

Lista de aceleradores en la física de partículas
Laboratorio Nacional del Acelerador Fermi , la instalación de alta energía más nueva de Estados Unidos, inaugurado en 1972, Tevatron cerró en 2011 ^[12]
Súper Sincrotrón de Protones , acelerador del CERN utilizado para descubrir los bosones W y Z
Gran Colisionador de Electrones y Positrones , acelerador también del CERN, que funcionó entre 1989 y 2000
El Gran Colisionador de Hadrones , acelerador construido en el túnel LEP del CERN, comenzó a operar en 2009

Referencias

^ Burton Richter (2005). "Autobiografía". Fundación Nobel.
^ Carlo Bernardini (6 de junio de 2004). "AdA: el primer colisionador de electrones y positrones". Física en perspectiva . 6 (2). CERN, Ginebra: 156. Bibcode :2004PhP.....6..156B. doi :10.1007/s00016-003-0202-y. S2CID 122534669.
^ Brookhaven National Laboratory (2004). "Sincronómetro de gradiente alterno". Departamento de Energía de Estados Unidos.
^ Laboratorio Nacional de Brookhaven (2004). "El largo camino desde ISABELLE hasta RHIC". Departamento de Energía de Estados Unidos.
^ Frederick E. Mills (1973). "Estudio de diseño de ISABELLE" (PDF) . IEEE Transactions on Nuclear Science . 20 (3): 1036–1038. Bibcode :1973ITNS...20.1036M. doi :10.1109/TNS.1973.4327320.
^ John G. Cramer (30 de septiembre de 1990). "Big Bangs en el laboratorio". Centro de Física Nuclear Experimental y Astrofísica, Seattle, Washington.
^ Walter Sullivan (7 de junio de 1981). "Continúan los problemas con el acelerador de iones de litio". New York Times . Consultado el 5 de mayo de 2010 .
^ Robert P. Crease (septiembre de 2004). "CERN, Estados Unidos y Occidente". PhysicsWeb.
^ William J. Broad (14 de julio de 1983). "El gran acelerador de Long Island recibe el voto 'NO'". New York Times . Consultado el 5 de mayo de 2010 .
^ Michael Wines (20 de octubre de 1993). "House mata al supercolisionador y ahora podría permanecer muerto". New York Times . Consultado el 5 de mayo de 2010 .
^ Gregory H. Friedman (6 de marzo de 2002). "Informe de auditoría sobre el proyecto de colisionador de iones pesados relativistas" (PDF) . Departamento de Energía de Estados Unidos. Archivado desde el original (PDF) el 16 de octubre de 2004. Consultado el 29 de abril de 2006 .
^ Steve Holmes (15 de febrero de 2006). "Descripción general de la investigación y el desarrollo del acelerador Fermilab" (PDF) . Departamento de Energía de Estados Unidos. Archivado desde el original (PDF) el 30 de septiembre de 2007. Consultado el 30 de abril de 2006 .Véase “Marco estratégico”

40°53′03″N 72°52′34″W / 40.88417°N 72.87611°W / 40.88417; -72.87611

[1] Burton Richter (2005). "Autobiografía". Fundación Nobel.

[2] Carlo Bernardini (6 de junio de 2004). "AdA: el primer colisionador de electrones y positrones". Física en perspectiva . 6 (2). CERN, Ginebra: 156. Bibcode :2004PhP.....6..156B. doi :10.1007/s00016-003-0202-y. S2CID 122534669.

[3] Brookhaven National Laboratory (2004). "Sincronómetro de gradiente alterno". Departamento de Energía de Estados Unidos.

[4] Laboratorio Nacional de Brookhaven (2004). "El largo camino desde ISABELLE hasta RHIC". Departamento de Energía de Estados Unidos.

[5] Frederick E. Mills (1973). "Estudio de diseño de ISABELLE" (PDF) . IEEE Transactions on Nuclear Science . 20 (3): 1036–1038. Bibcode :1973ITNS...20.1036M. doi :10.1109/TNS.1973.4327320.

[6] John G. Cramer (30 de septiembre de 1990). "Big Bangs en el laboratorio". Centro de Física Nuclear Experimental y Astrofísica, Seattle, Washington.

[7] Walter Sullivan (7 de junio de 1981). "Continúan los problemas con el acelerador de iones de litio". New York Times . Consultado el 5 de mayo de 2010 .

[8] Robert P. Crease (septiembre de 2004). "CERN, Estados Unidos y Occidente". PhysicsWeb.

[9] William J. Broad (14 de julio de 1983). "El gran acelerador de Long Island recibe el voto 'NO'". New York Times . Consultado el 5 de mayo de 2010 .

[10] Michael Wines (20 de octubre de 1993). "House mata al supercolisionador y ahora podría permanecer muerto". New York Times . Consultado el 5 de mayo de 2010 .

[11] Gregory H. Friedman (6 de marzo de 2002). "Informe de auditoría sobre el proyecto de colisionador de iones pesados relativistas" (PDF) . Departamento de Energía de Estados Unidos. Archivado desde el original (PDF) el 16 de octubre de 2004. Consultado el 29 de abril de 2006 .

[12] Steve Holmes (15 de febrero de 2006). "Descripción general de la investigación y el desarrollo del acelerador Fermilab" (PDF) . Departamento de Energía de Estados Unidos. Archivado desde el original (PDF) el 30 de septiembre de 2007. Consultado el 30 de abril de 2006 .Véase “Marco estratégico”