La contribución de Actemium a la aceleración de partículas
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Desde hace cuarenta años, la marca experta en procesos industriales de VINCI Energies colabora con el CERN en el desarrollo del mayor acelerador de partículas del mundo.
© 2021 CERN Hertzog, Samuel Joseph: CERN
Se trata de un anillo de 27 km de circunferencia, situado un centenar de metros bajo tierra, a ambos lados de la frontera francosuiza. El Gran Colisionador de Hadrones (LHC) es actualmente el mayor y más potente acelerador de partículas del mundo. Este gigantesco instrumento científico fue diseñado, realizado y puesto en funcionamiento en septiembre de 2008 por la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN), que agrupa a 23 estados. La misión del LHC es arrojar luz sobre algunos aspectos desconocidos de la creación del Universo…
Así, en julio de 2012 el CERN anunció el descubrimiento de una nueva partícula con características compatibles con las del bosón de Higgs. Verdadero eslabón perdido del modelo estándar de la física subatómica, este descubrimiento marcó un punto de inflexión en la historia de la ciencia y, en 2013, les valió a François Englert y Peter Higgs el Premio Nobel de Física.
Pero todavía quedan muchas cuestiones por resolver, y no son menores como, por ejemplo, ¿cómo adquirió el universo fu forma actual y cuál será su destino final? El LHC no ha acabado de sondear los entresijos de la creación del universo.
“Una de las grandes exigencias técnicas consiste en la capacidad de integrarnos en los procesos ultraseguros del centro”.
Se trata de una exploración en la que todo adquiere dimensiones XXL. En el interior del LHC, que funciona 24 horas al día, los siete días de la semana, durante ocho meses al año, dos haces de protones o iones giran durante unas ocho horas, a razón de 11.245 vueltas por segundo (una velocidad cercana a la de la luz) antes de colisionar (mil millones de colisiones por segundo).
Los artífices de esta potencia de aceleración son imanes superconductores colocados alrededor del anillo. Para generar su campo magnético y ser alimentados por una corriente de unos 12.000 A, se enfrían con helio hasta alcanzar una temperatura de -271,3 °C, inferior a la del espacio interestelar. En total, el LHC cuenta con más de 9.500 imanes, entre ellos 1.232 dipolos y 392 cuadrupolos, algunos de los cuales pueden medir 15 m de largo y pesar 35 toneladas.
Imanes cada vez más potentes
¿Cómo funciona todo esto? “El CERN diseña la totalidad de sus componentes y equipos. Para garantizar la producción en serie y el funcionamiento de las instalaciones, necesitamos un gran número de técnicos e ingenieros de campos muy diversos. Actualmente, casi 2.000 contratistas trabajan a diario en las instalaciones”, explica Jean-Philippe Tock, Head of Accelerator Coordination & Engineering en el CERN.
Entre estas empresas, Actemium, la marca experta en procesos industriales de VINCI Energies, colabora con la organización internacional en un amplio abanico de áreas: oficina de proyectos, integración 3D de los equipos en el túnel, sistemas de acceso, fabricación de tarjetas electrónicas o detección de incendios. “Nuestra colaboración con el CERN consiste principalmente en el montaje de elementos superconductores, el mantenimiento de las instalaciones y, actualmente, el desarrollo de nuevos imanes”, declara Yann Patin, gerente de Actemium Pays de Gex.
Desde 2022, el LHC funciona con prácticamente el doble de energía que en su primer período de funcionamiento, capaz de producir colisiones a 13,6 TeV (teraelectronvoltio). En un futuro, nuevos imanes superconductores cuadrupolares, más potentes, deberían permitir la producción de al menos 140 colisiones cada vez que dos paquetes de partículas se encuentran (frente a las cerca de 40 actuales).
Para lograr este resultado, el haz tendrá que ser más intenso y concentrado que el del LHC actual. Deberán instalarse nuevos equipos en aproximadamente 1,2 km del anillo durante la tercera larga parada del LHC (2026-2028), y en particular los futuros imanes, fabricados a partir de un innovador componente a base de niobio-estaño, utilizado por vez primera en un acelerador.
80 trabajadores de Actemium in situ
“La singularidad de la actividad del CERN, la dimensión ultraestratégica de sus investigaciones, la muy alta tecnología de sus instalaciones y la configuración tan particular de sus entornos de trabajo influyen necesariamente en el contenido de nuestros servicios. Una de las grandes exigencias técnicas consiste en la capacidad de integrarnos en los procesos ultraseguros del centro”, destaca Yann Patin.
Para los 80 trabajadores de Actemium Pays de Gex y Actemium Ginebra que trabajan en las instalaciones, también se trata de demostrar una gran agilidad logística. El LHC solo dispone de ocho puntos de entrada que permiten bajar en ascensor hasta el anillo, dentro del cual los técnicos se suelen desplazar en bicicleta.
“El nivel absoluto de confianza que exigimos a nuestros proveedores y prestadores de servicios se refleja en los estrictos criterios de selección previos, durante los estudios de mercado. Después llevamos a cabo un seguimiento riguroso de los contratos, cuya duración suele ser de unos siete años en el caso de la prestación de servicios. Debido a desarrollos tecnológicos de última generación, algunos contratos se asemejan más a colaboraciones”, señala Jean-Philippe Tock. La colaboración del CERN y Actemium desde hace cuarenta años es un reflejo de esta confianza.
Acelerador de nueva generación
Está previsto que en 2026 el LHC (Gran Colisionador de Hadrones) sea objeto de un largo período de mantenimiento y mejora con el fin de poder seguir funcionando hasta mediados de la década de 2040. ¿Y después? El CERN está trabajando en la próxima generación de aceleradores, principalmente el FCC (Futuro Colisionador Circular), una especie de supermicroscopio del Big Bang, cuya construcción podría iniciarse en 2035 y que se alargaría más de diez años. Un proyecto colosal, porque en este caso se trataría de un túnel de 91 km de circunferencia, situado entre 200 y 300 m bajo tierra, entre Ginebra y Annecy, debajo del lago Léman y el Ródano.
16/11/2023
