Encendido CERN

Como programa de física CERN ha evolucionado y ampliado, los físicos en el laboratorio han utilizado aceleradores más potentes y detectores para estudiar las partículas fundamentales. El laboratorio ha tenido que innovar para mantenerse al día con las demandas eléctricas. CERN utiliza 1,3 teravatios hora de electricidad al año. Eso es suficiente energía para alimentar 300.000 hogares durante un año en el Reino Unido. Pero la energía necesaria cambios de mes a mes, como las estaciones cambian y los requisitos experimentales se ajustan. En el pico de consumo, por lo general de mayo a mediados de diciembre, el CERN utiliza alrededor de 200 megavatios de energía, que es aproximadamente un tercio de la cantidad de energía utilizada para alimentar a la cercana ciudad de Ginebra en Suiza. El Gran Colisionador de Hadrones (LHC) se ejecuta durante este período del año, usando el poder de acelerar protones a casi la velocidad de la luz. El consumo de energía del CERN cae a cerca de 80 megavatios durante los meses de invierno. Cambio de requisitos Eso es una gran cantidad de electricidad - ¿de dónde viene? La respuesta ha cambiado con los años. Cuando el CERN fue establecida en 1954, una subestación en la parte suiza del campus fue suficiente para satisfacer las necesidades eléctricas del laboratorio. La electricidad entra en una subestación de una planta de energía y se redirige a donde se necesita, al igual que los pasajeros de conmutación trenes. Como el sitio - y el programa de la ciencia - creció, los planificadores del CERN revisan cómo se alimenta el laboratorio. En la década de 1970, una línea se instaló para conectar una nueva subestación en el lado francés del CERN a una subestación de interconexión a 35 kilómetros al oeste. Esta subestación forma parte de la red europea. La estación francesa ahora todos los poderes del CERN, pero la subestación suizo se mantiene como una copia de seguridad parcial. Superconductores cables para ahorrar energía La línea principal, hecho de cobre, tiene rendimientos de alta energía, pero pierde algo de energía en su viaje a los alimentadores de imán internos a través de la resistencia eléctrica, y cuando se enfría a las temperaturas necesarias en el LHC. Para hacer frente a este problema pérdida de energía, cables superconductores hechos de niobio-titanio (NbTi) se utilizan en el LHC para conectar electroimanes a su fuente de alimentación. Los cables pueden llevar a cabo 100 veces la corriente del cable de cobre tradicional, porque cuando se enfría hasta cerca del cero absoluto no ofrecen resistencia a la electricidad. Esto reduce en gran medida sobre la pérdida de energía en forma de electricidad viaja por el cable. Para alcanzar un estado superconductor, los imanes del LHC se mantienen en 1,9 K (-271,3 ° C) - las temperaturas más frías que el espacio exterior - por un circuito cerrado de helio líquido. Como cursos de electricidad desde su nacimiento hasta el LHC, que pasa a través de un gradiente de temperatura. El agua enfría los cables de cobre para facilitar la conversión desde la temperatura ambiente a la atmósfera criogénico mantenido alrededor del acelerador. En la actualidad, el principal costo de la superconductividad es el proceso de enfriamiento. Cualquiera que sea la energía se gana a través de la utilización de cables superconductores se pierde en la energía necesaria para enfriar los cables. Pero los investigadores del CERN están trabajando en una manera de utilizar cables superconductores para todo el viaje desde el origen al imán, lo que reduciría la energía necesaria para enfriar los cables.