UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID

CAPITULO 1
INTRODUCCIÓN
1.1 Breve descripción del LHC y su entorno
En diciembre de 1994, la comisión directora del Consejo Europeo para la Investigación
Nuclear (Conseil Européen pour la Recherche Nuclaire, CERN) aprobó la construcción del gran
colisionador de hadrones LHC (Large Hadron Collider), con el objetivo de sustituir en un futuro
próximo al antiguo colisionador LEP (Large Electron-Positron collider) [Lhc95].
Para su construcción, se ha utilizado el mismo túnel en el que se encontraba el antiguo
acelerador. El anillo, de 27 km de diámetro, discurre por el subsuelo de la frontera franco-suiza
alrededor de la ciudad de Ginebra (Fig. 1.1). A diferencia del anterior colisionador, en el que se
producían choques entre electrones y positrones, en el túnel del LHC se llevarán a cabo choques
entre protones con una energía de centro de masas de 14 TeV y una luminosidad de 10 34 cm -2 /s.
Otra opción posible es el uso de núcleos de plomo con lo que la energía del centro de masas será
1000 TeV aunque la luminosidad se reduce a 10 27 cm -2 /s. Asimismo, existe la posibilidad de
utilizar otros núcleos pesados aunque los principales objetivos son los dos mostrados
anteriormente.
Las colisiones se realizarán en diferentes puntos clave, que han sido bautizados de acuerdo
con los distintos experimentos que se realizarán en ellos: CMS (Compact Muon Solenoid),
ATLAS (A Toroidal LHC ApparatuS), LHCb (LHC for quark beauty), dedicados a la colisión de
protones, y el experimento ALICE (A Large Ion Collider Experiment), diseñado para examinar
las colisiones de iones pesados. Su posición relativa se muestra en fig. 1.2.
Sea cual sea el haz de partículas, éstas volarán a una velocidad próxima a la de la luz y será
necesario utilizar potentes electroimanes para acelerarlas y mantenerlas confinadas dentro del
túnel. Los cálculos teóricos previos indican que el campo magnético debe ser de 8.40 T por lo
que la corriente que circula a través de los electroimanes debe ser muy alta. La estructura de los
electroimanes es compleja pero se sabe que la corriente mínima de trabajo será de 11500 A y, en
algunas secciones del electroimán, puede ser superior a 13750 A.