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Muon g-2: presentato il piano di un rivoluzionario esperimento sui muoni

Scritto da Annalisa Arci il 09.05.2013

Gli scienziati di 26 istituzioni stanno pensando ad un nuovo esperimento che potrebbe aprire la porta della fisica delle particelle. Ma prima, devono trasportare il cuore di questo esperimento, un elettromagnete complesso che si estende su 50 metri di diametro, dal Dipartimento Nazionale di Energia di Brookhaven a New York, al Fermi National Accelerator Laboratory del DOE, in Illinois.

Revolutionary muon experiment to begin with 3,200-mile move of 50-foot-wide particle storage ring

Modello ideale per il trasporto dell’anello Muon g-2 (Credit: Fermilab).

L’esperimento si chiama Muon g-2 e studierà le proprietà dei muoni, minuscole particelle subatomiche che esistono per solo 2,2 milionesimi di secondo. Il nucleo di questo esperimento è una macchina costruita a Brookhaven nel 1990, e il fulcro di quella macchina è un elettromagnete circolare in acciaio e alluminio, largo 50 metri, con cavi superconduttori al suo interno.

Revolutionary muon experiment to begin with 3,200-mile move of 50-foot-wide particle storage ring

Immagine del Muon g-2 al  Brookhaven National Laboratory in New York. (Credit: Brookhaven National Laboratory). 

“Il trasporto costa circa 10 volte meno di quanto si pagherebbe per costruirne uno nuovo”, ha dichiarato Lee Roberts dell’Università di Boston, portavoce dell’esperimento. Mentre la maggior parte della macchina può essere smontata e portata al Fermilab in camion, l’elettromagnete di massa deve essere trasportato in un unico pezzo. Inoltre, non si può inclinare o ruotare di più di un paio di gradi, o il complesso cablaggio interno sarà irrimediabilmente danneggiato. Il team Muon g-2 ha messo a punto un piano per rendere fattibile il viaggio di 3.200 miglia caricando l’anello su una chiatta appositamente costruita per attraversare il Mississippi River fino all’Illinois.

L’arrivo è previsto a fine luglio. Una volta arrivati​​, l’anello sarà posto su un camion costruito proprio per questo scopo e portato al Fermilab di Batavia, un sobborgo di Chicago. “Il trasporto del ring da Brookhaven al Fermilab è un grande esempio della collaborazione che esiste tra i laboratori nazionali”, ha detto James Siegrist, direttore del dipartimento di Scienze per la Fisica delle Alte Energie degli Stati Uniti.

Una volta a Fermilab, l’anello di accumulazione verrà utilizzato per contenere i muoni creati negli acceleratori del laboratorio. Gli scienziati hanno previsto di calcolare l’esatto valore di oscillazione dei muoni posti in un campo magnetico. Un esperimento utilizzando la stessa macchina a Brookhaven nel 1990 ha visto la prova per – anche se non la prova definitiva di – una partenza da tale valore atteso. “Fermilab è in grado di generare un fascio molto più intenso e puro di muoni, in modo che l’esperimento possa essere in grado di chiudere quel margine di errore rilevato in precedenza”, ha detto Chris Polly, responsabile del progetto per il Fermilab. L’esperimento è programmato per il 2016.

 

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