Il Tevatron è un acceleratore di particelle presente al [url=http://www.fnal.gov/]Fermilab[/url] di Batavia, Illinois. E’ il secondo acceleratore di particelle al mondo per importanza, superato solo da LHC del [url=http://public.web.cern.ch/public/]Cern[/url] di Ginevra capace di raggiungere i 7 TeV(10^12 eV), rispetto all’1 Tev del Tevatron.
E’ un sincrotrone, dunque è circolare e ciclico, in questo tipo particolare di acceleratori il campo magnetico che permette alle particelle di circolare ed il campo elettrico che le accelera sono accuratamente sincronizzati con il fascio di particelle.
[title]Un po’ di storia[/title]
L’acceleratore è stato completato nel 1983 ad un costo di 120 milioni di dollari (265 milioni in dollari attuali) ed è stato sempre aggiornato regolarmente, la modifica più importante è stata l’iniettore principale costruito dal 1994 in 5 anni al costo di 290 milioni (639 ora).
Nel 1995 il rilevatore [url=http://it.wikipedia.org/wiki/Collider_Detector_at_Fermilab]CDF[/url] in collaborazione con l'[url=http://it.wikipedia.org/wiki/Esperimento_D%C3%98]Esperimento DØ[/url] hanno annunciato la scoperta del [url=http://it.wikipedia.org/wiki/Quark_top]Quark Top[/url] particella fondamentale per il modello standard di cui è stata calcolata la massa nel 2007 fino all’1% di precisione.
Nel 2006 invece il CDF ha misurato per la prima volta un’oscillazione del [url=http://it.wikipedia.org/wiki/Mesone_B]Mesone B [/url]esistente in precedenza solo in teoria. Nello stesso anno è riuscito anche ad osservare due nuovi tipi di [url=http://it.wikipedia.org/wiki/Barione_sigma]Barioni Sigma[/url]. Inoltre negli anni successivi sono invece stati osservati direttamente dei [url=http://it.wikipedia.org/wiki/Barione_Xi]Barioni Xi[/url] e dei [url=http://it.wikipedia.org/wiki/Barione_omega]Barioni Omega
[/url].
[title]Funzionamento[/title]
L’accelerazione avviene mediante vari stadi.
Il generatore Generatore Cockroft-Walton o moltiplicatore di voltaggio che converte corrente elettrica alternata o continua a basso voltaggio in corrente continua ad alto voltaggio a 750 keV (10^3 eV) ionizza dell’idrogeno gassoso e accelera gli ioni positivi così creati utilizzando un potenziale elettrico.
Gli ioni passano poi attraverso il Linac (Acceleratore di particelle lineare) che li accelera fino a 400 meV(10^6 eV) utilizzando campi elettrici oscillanti. Successivamente attraversano una lamina di carbonio che rimuove gli elettroni e permette ai protoni rimasti di entrare nel Booster, che è un piccolo acceleratore circolare, che ciascun protone percorre fino a 20.000 volte per raggiungere un’energia di circa 8 GeV(10^9 eV).
Dal booster le particelle passano nel iniettore principale costruito per eseguire vari compiti: può accelerare protoni fino a 150 GeV, può produrre protoni a 120 GeV impiegati nella creazione di antiprotoni, che si ottengono facendo collidere i protoni con un bersaglio di nickel, e può inviare entrambi i tipi di particelle nel Tevatron.
Nel Tevatron vero e proprio le particelle sono accelerate fino a 980 GeV. I protoni e gli antiprotoni, accelerati in direzioni opposte, si scontrano a 1,96 TeV in corrispondenza dei rilevatori CDF e DØ. 774 magneti superconduttori di una lega di Niobio-Titanio raffreddati nell’elio liquido mantengono le particelle lungo il percorso stabilito attraverso un campo magnetico di 4,2 Tesla.
Il sistema di raffreddamento è divenuto l’impianto criogenico operante alla temperatura più bassa, dal momento del suo completamento (avvenuto nel 1978), e mantiene le spire dei magneti allo stato superconduttivo, che permette di consumare solo 1/3 della potenza richiesta a temperature ordinarie.
[title]Chiusura[/title]
Purtroppo per mancanza di fondi il 30 settembre chiuderà la sua lunga carriera dopo 28 anni di attività. L’intero progetto aveva un costo annuo compreso tra i 30 e i 50 milioni di dollari, dunque il Dipartimento dell’Energia statunitense ha deciso di reinvestire tali soldi in altri progetti. Negli ultimi tempi il Tevatron (così chiamato appunto per l’1 TeV che raggiunge) è stato spesso messo a confronto del LHC di Ginevra, confronto che ovviamente non ha potuto reggere. Inutile dire che comunque il Tevatron è stato un importante passo per la ricerca sperimentale e ha permesso di osservare importante particelle soltanto teorizzate in precedenza.
Con la chiusura di questo colosso si chiude praticamente l’era della grande fisica americana in campo sperimentale.
[title]Fonti[/title]
[url=http://en.wikipedia.org/wiki/Tevatron]Wikipedia[/url] Ho usato la pagina inglese perchè più specifica.
[url=http://www.ilsole24ore.com/art/tecnologie/2011-09-28/mancano-fondi-settembre-chiude-100423.shtml?uuid=Aau2DC8D]Il sole 24ore[/url]