Fermilab

Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab), ubicado en las afueras de Batavia, Illinois, cerca de Chicago, es un laboratorio nacional del Departamento de Energía de los Estados Unidos que se especializa en partículas de alta energía. física. Desde 2007, Fermilab ha sido operado por Fermi Research Alliance, una empresa conjunta de la Universidad de Chicago y la Universities Research Association (URA). Fermilab es parte del Corredor de Investigación y Tecnología de Illinois.

El inyector principal de Fermilab, de dos millas (3,3 km) de circunferencia, es el acelerador de partículas más potente del laboratorio. El complejo del acelerador que alimenta el inyector principal está en proceso de actualización y la construcción del primer edificio para el nuevo acelerador lineal PIP-II comenzó en 2020. Hasta 2011, Fermilab fue el hogar del acelerador Tevatron de 6,28 km (3,90 mi) de circunferencia. Los túneles en forma de anillo del Tevatron y el Inyector Principal son visibles desde el aire y por satélite.

Fermilab aspira a convertirse en un centro mundial en física de neutrinos. Es el anfitrión del multimillonario Experimento de Neutrinos Subterráneos Profundos (DUNE) ahora en construcción. El proyecto ha sufrido retrasos y, en 2022, las revistas Science y Scientific American publicaron artículos que describen el proyecto como "problemático". Los experimentos de neutrinos en curso son ICARUS (Imaging Cosmic and Rare Underground Signals) y NOνA (NuMI Off-Axis ν_e Appearance). Los experimentos de neutrinos completados incluyen MINOS (búsqueda de oscilación de neutrinos del inyector principal), MINOS+, MiniBooNE y SciBooNE (experimento de neutrinos SciBar Booster) y MicroBooNE (experimento de neutrinos Micro Booster).

Los experimentos in situ fuera del programa de neutrinos incluyen el experimento de objetivo fijo SeaQuest y Muon g-2. Fermilab continúa participando en los trabajos del Gran Colisionador de Hadrones (LHC); sirve como un sitio de Nivel 1 en la red informática mundial del LHC. Fermilab también realiza investigaciones en ciencia de la información cuántica. Fundó el Fermilab Quantum Institute en 2019. Desde 2020, también alberga el centro SQMS (Superconducting Quantum and Materials Science).

En el ámbito público, Fermilab es el hogar de un proyecto de restauración de ecosistemas de praderas nativas y alberga muchos eventos culturales: conferencias y simposios de ciencia pública, conciertos de música clásica y contemporánea, bailes folclóricos y galerías de arte. El sitio está abierto desde el amanecer hasta el anochecer para los visitantes que presenten una identificación con foto válida.

El asteroide 11998 Fermilab recibe su nombre en honor al laboratorio.

Historia

Robert Rathbun Wilson Hall

Weston, Illinois, era una comunidad próxima a Batavia que fue eliminada por votación de la junta de su aldea en 1966 para proporcionar un sitio para Fermilab.

El laboratorio fue fundado en 1969 como Laboratorio Nacional de Aceleradores; fue renombrado en honor a Enrico Fermi en 1974. El primer director del laboratorio fue Robert Rathbun Wilson, bajo el cual el laboratorio abrió antes de tiempo y por debajo del presupuesto. Muchas de las esculturas en el sitio son de su creación. Él es el homónimo del edificio de laboratorio de gran altura del sitio, cuya forma única se ha convertido en el símbolo de Fermilab y que es el centro de actividad en el campus.

Después de que Wilson renunció en 1978 para protestar por la falta de fondos para el laboratorio, Leon M. Lederman asumió el cargo. Fue bajo su dirección que el acelerador original fue reemplazado por el Tevatron, un acelerador capaz de colisionar protones y antiprotones a una energía combinada de 1,96 TeV. Lederman renunció en 1989 y siguió siendo Director Emérito hasta su muerte. El centro de educación científica en el sitio fue nombrado en su honor.

Los últimos directores son:

• John Peoples, 1989 a 1996
• Michael S. Witherell, julio de 1999 a junio de 2005
• Piermaria Oddone, julio de 2005 a julio de 2013
• Nigel Lockyer, septiembre de 2013 a abril de 2022
• Lia Merminga, 2022 de abril para presentar

Aceleradores

La Tevatron

Antes de la puesta en marcha en 2008 del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) cerca de Ginebra, Suiza, el Tevatron era el acelerador de partículas más potente del mundo, acelerando protones y antiprotones a energías de 980 GeV y produciendo colisiones protón-antiprotón. con energías de hasta 1,96 TeV, el primer acelerador en alcanzar un "tera-electron-volt" energía. Con 3,9 millas (6,3 km), fue el cuarto acelerador de partículas más grande del mundo en circunferencia. Uno de sus logros más importantes fue el descubrimiento en 1995 del quark top, anunciado por equipos de investigación que utilizaron los detectores CDF y DØ de Tevatron. Fue cerrado en 2011.

Complejo Acelerador Fermilab

Desde 2013, la primera etapa del proceso de aceleración (inyector de preacelerador) en la cadena de aceleradores de Fermilab se lleva a cabo en dos fuentes de iones que ionizan gas hidrógeno. El gas se introduce en un recipiente revestido con electrodos de molibdeno, cada uno de ellos un cátodo de forma ovalada del tamaño de una caja de cerillas y un ánodo circundante, separados por 1 mm y sostenidos por aisladores de vitrocerámica. Un magnetrón genera un plasma para formar los iones cerca de la superficie del metal. Los iones son acelerados por la fuente a 35 keV y emparejados por transporte de haz de baja energía (LEBT) en el cuadrupolo de radiofrecuencia (RFQ) que aplica un campo electrostático de 750 keV dando a los iones su segunda aceleración. A la salida de RFQ, el haz se combina con el transporte de haz de energía media (MEBT) en la entrada del acelerador lineal (linac).

La próxima etapa de aceleración es el acelerador lineal de partículas (linac). Esta etapa consta de dos segmentos. El primer segmento tiene cinco cavidades de tubo de deriva, que funcionan a 201 MHz. La segunda etapa tiene siete cavidades acopladas a los lados, que funcionan a 805 MHz. Al final del acelerador lineal, las partículas se aceleran a 400 MeV, o alrededor del 70 % de la velocidad de la luz. Inmediatamente antes de entrar en el siguiente acelerador, los iones H⁻ pasan a través de una lámina de carbono y se convierten en iones H⁺ (protones).

Los protones resultantes entran luego en el anillo impulsor, un acelerador circular de 468 m (1535 pies) de circunferencia cuyos imanes curvan los haces de protones en una trayectoria circular. Los protones viajan alrededor del Booster unas 20 000 veces en 33 milisegundos, agregando energía con cada revolución hasta que dejan el Booster acelerado a 8 GeV. En 2021, el laboratorio anunció que su último imán superconductor YBCO podría aumentar la intensidad del campo a una velocidad de 290 tesla por segundo, alcanzando una intensidad de campo magnético máxima de alrededor de 0,5 tesla.

La aceleración final la aplica el inyector principal [circunferencia de 3319,4 m (10 890 pies)], que es el más pequeño de los dos anillos en la última imagen a continuación (primer plano). Completado en 1999, se ha convertido en el 'patio de conmutación de partículas' de Fermilab. ya que puede enrutar protones a cualquiera de los experimentos instalados a lo largo de las líneas de haz después de acelerarlos a 120 GeV. Hasta 2011, el inyector principal proporcionaba protones al anillo de antiprotones [circunferencia de 6283,2 m (20 614 pies)] y el Tevatron para una mayor aceleración, pero ahora proporciona el último empujón antes de que las partículas lleguen a los experimentos de línea de haz.

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  Dos fuentes de iones en el centro con dos armarios electrónicos de alta tensión junto a ellos

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  Dirección de haz derecho a la izquierda: RFQ (plata), MEBT (verde), primer linac de deriva (azul)

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  Amplificador de potencia 7835 que se utiliza en la primera etapa de linac

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  Un klystron de 12 MW utilizado en la segunda etapa de linac

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  Una vista cortada de las cavidades laterales 805 MHz

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  Booster ring

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  Anillos de aceleración de Fermilab. El inyector principal está en primer plano, y el anillo antiprotón y Tevatron (inactivo desde 2011) están en segundo plano.

Plan de mejora de protones

Al reconocer las mayores demandas de haces de protones para respaldar nuevos experimentos, Fermilab comenzó a mejorar sus aceleradores en 2011. Se espera que continúe durante muchos años, el proyecto consta de dos fases: Plan de mejora de protones (PIP) y Plan de mejora de protones II (PIP). -II).

PIP (2011–2018)

Los objetivos generales de PIP son aumentar la tasa de repetición del haz de refuerzo de 7 Hz a 15 Hz y reemplazar el hardware antiguo para aumentar la confiabilidad de la operación. Antes del inicio del proyecto PIP, se estaba realizando un reemplazo del inyector del preacelerador. El reemplazo de generadores Cockcroft-Walton de casi 40 años de antigüedad por RFQ comenzó en 2009 y se completó en 2012. En la etapa de Linac, los módulos del monitor de posición de haz analógico (BPM) se reemplazaron con tableros digitales en 2013. Un reemplazo de las bombas de vacío de Linac y se espera que el hardware relacionado esté terminado en 2015. Todavía está en curso un estudio sobre el reemplazo de los tubos de deriva de 201 MHz. En la etapa de impulso, un componente importante del PIP es actualizar el anillo de refuerzo a una operación de 15 Hz. El Booster tiene 19 estaciones de radiofrecuencia. Originalmente, las estaciones de refuerzo funcionaban sin un sistema de disco de estado sólido que era aceptable para una operación de 7 Hz pero no de 15 Hz. Un proyecto de demostración en 2004 convirtió una de las estaciones en una unidad de estado sólido antes del proyecto PIP. Como parte del proyecto, las estaciones restantes se convirtieron a estado sólido en 2013. Otra parte importante del proyecto PIP es restaurar y reemplazar cavidades de refuerzo de 40 años. Se han reacondicionado y probado muchas cavidades para que funcionen a 15 Hz. Se espera que la renovación de la cavidad se complete en 2015, después de lo cual la tasa de repetición se puede aumentar gradualmente a una operación de 15 Hz. Una actualización a más largo plazo es reemplazar las cavidades del Booster con un nuevo diseño. La investigación y el desarrollo de las nuevas cavidades están en marcha y se espera que se reemplacen en 2018.

PIP-II

Prototipos de cavidades SRF que se utilizarán en el último segmento de PIP-II Linac

Los objetivos de PIP-II incluyen un plan para entregar 1,2 MW de potencia de haz de protones desde el inyector principal al objetivo del Experimento de neutrinos subterráneo profundo a 120 GeV y la potencia cerca de 1 MW a 60 GeV con la posibilidad de ampliar la potencia a 2 MW en el futuro. El plan también debería respaldar los experimentos actuales de 8 GeV, incluidos Mu2e, Muon g−2 y otros experimentos de neutrinos de referencia corta. Estos requieren una actualización del Linac para inyectar al Booster con 800 MeV. La primera opción considerada fue agregar 400 MeV "postquemador" Linac superconductor al final de los 400 MeV existentes. Esto habría requerido mover el Linac existente hasta 50 metros (160 pies). Sin embargo, hubo muchos problemas técnicos con este enfoque. En cambio, Fermilab está construyendo un nuevo Linac superconductor de 800 MeV para inyectar en el anillo Booster.

La construcción del primer edificio para el acelerador PIP-II comenzó en 2020. El nuevo sitio Linac se ubicará en la parte superior de una pequeña porción de Tevatron cerca del anillo Booster para aprovechar la electricidad y el agua existentes, y criogénicos. infraestructura. El PIP-II Linac tendrá una línea de transporte de haz de baja energía (LEBT), un cuadrupolo de radiofrecuencia (RFQ) y una línea de transporte de haz de media energía (MEBT) operadas a temperatura ambiente con 162,5 MHz y un aumento de energía de 0,03 MeV. El primer segmento de Linac funcionará a 162,5 MHz y la energía aumentará hasta 11 MeV. El segundo segmento de Linac funcionará a 325 MHz y la energía aumentará hasta 177 MeV. El último segmento del linac funcionará a 650 MHz y tendrá un nivel de energía final de 800 MeV.

A partir de 2022, la fecha estimada de inicio del acelerador PIP-II para el acelerador es 2028. La construcción del proyecto se aprobó en abril de 2022 con un costo esperado para el Departamento de Energía de $ 978 millones y $ 330 millones adicionales en contribuciones de socios internacionales.

Experimentos

Lista de experimentos pasados y en curso

• ANIE
• ArgoNeuT: El detector Argon Neutrino Teststand
• Cryogenic Dark Matter Search (CDMS)
• COUPP: Observatorio de Chicago para la Física de las partículas subterráneas
• Dark Energy Survey (DES)
• Experimento de Neutrino subterráneo profundo (DUNE), anteriormente conocido como Experimento de Neutrino de Base larga (LBNE)
• Interferómetro Holometer
• Experimento ICARUS Originalmente ubicado en el Laboratori Nazionali del Gran Sasso (LNGS), tendrá 760 toneladas de Argon líquido.
• MAGIS-100: El gradómetro atómico de 100 metros de longitud Sensor interferométrico
• MiniBooNE: Mini Booster Neutrino Experimento
• MicroBooNE: Micro Booster Neutrino Experimento
• MINOS: Principal Inyector Neutrino Oscilación Buscar
• INyector principal Gastos con νs en
• MIPP: Inyector principal Producción de partículas
• Mu2e: Experimento de conversión de Muon-to-Electron
• Muon g−2: Medición del momento anómalo del dipolo magnético del muón
• NuMI Off-axis_e Apariencia
• SELEX: Espectrómetro bariónico SEgmented Large-X Experiment, corre para estudiar bariones encantados
• Sciboone: SciBar Booster Neutrino Experimento
• SeaQuest
• Detector de Neutrino

Aspectos destacados del experimento

Fermilab desmanteló el experimento CDF (Collider Detector at Fermilab) para dejar el espacio disponible para IARC (Illinois Accelerator Research Center). El trabajo de construcción ha comenzado para LBNF/DUNE y PIP-II, mientras que los experimentos NOνA y Muon g−2 continúan recopilando datos. El laboratorio también realiza investigaciones en ciencia de la información cuántica, incluido el desarrollo de tecnología de teletransportación para Internet cuántica y el aumento de la vida útil de los resonadores superconductores para su uso en computadoras cuánticas.

LBNF/DUNE

Fermilab se esfuerza por convertirse en el líder mundial en física de neutrinos a través del experimento de neutrinos subterráneo profundo en la instalación de neutrinos de línea de base larga. Otros líderes son el CERN, que lidera en física de aceleradores con el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), y Japón, que ha sido aprobado para construir y dirigir el Colisionador Lineal Internacional (ILC). Fermilab será el sitio de la futura línea de luz de LBNF, y la Instalación de Investigación Subterránea de Sanford (SURF), en Lead, SD, es el sitio seleccionado para albergar el detector lejano masivo. El término "línea de base" se refiere a la distancia entre la fuente de neutrinos y el detector. El diseño de corriente del detector lejano es para cuatro módulos de argón líquido instrumentado con un volumen fiduciario de 10 kilotones cada uno.

Según el Informe de diseño conceptual de 2016, se esperaba que los dos primeros módulos estuvieran completos en 2024, con el haz operativo en 2026. Se planeó que los módulos finales estuvieran operativos en 2027. En 2022, el costo de dos detectores lejanos los módulos y la viga, por sí solos, habían subido a $3 mil millones. Esto condujo a una decisión de la Oficina de Ciencias del Departamento de Energía de dividir el experimento en fases. La fase I consistiría en dos módulos, que se completarán en 2028-29, y la línea de luz, que se completará en 2032. La instalación de la fase II, los dos módulos de detectores lejanos restantes, aún no está planificada y tendrá un costo superior la estimación de $ 3 mil millones para la fase I.

Un detector prototipo grande construido en el CERN tomó datos con un haz de prueba entre 2018 y 2020. Los resultados muestran que ProtoDUNE se desempeñó con una eficiencia superior al 99 %.

El programa LBNF/DUNE en física de neutrinos planea medir parámetros físicos fundamentales con alta precisión y explorar la física más allá del modelo estándar. Se espera que las mediciones que hará DUNE aumenten en gran medida la comprensión de los neutrinos y su papel en el universo por parte de la comunidad física, lo que permitirá dilucidar mejor la naturaleza de la materia y la antimateria. Enviará el haz de neutrinos de mayor intensidad del mundo a un detector cercano en el sitio de Fermilab y al detector lejano a 800 millas (1300 km) de distancia en SURF.

Otros experimentos con neutrinos

El detector MiniBooNE era una esfera de 12 m (40 pies) de diámetro que contenía 800 toneladas de aceite mineral revestida con 1520 detectores de fototubos. Se estima que se registraron 1 millón de eventos de neutrinos cada año. SciBooNE se sentó en el mismo haz de neutrinos que MiniBooNE pero tenía capacidades de seguimiento de grano fino. El experimento NOνA usa, y el experimento MINOS usó, el haz NuMI (neutrinos en el inyector principal) de Fermilab, que es un haz intenso de neutrinos que viaja 455 millas (732 km) a través de la Tierra hasta la mina Soudan en Minnesota y el río Ash, Minnesota, sitio del detector lejano NOνA. En 2017, el experimento de neutrinos ICARUS se trasladó del CERN al Fermilab.

Muón g−2

Muon g−2: (pronunciado "gee menos dos") es un experimento de física de partículas para medir la anomalía del momento magnético de un muón con una precisión de 0,14 ppm, que será una prueba sensible del modelo estándar.

Muon g−2 edificio (blanco y naranja) que alberga el imán

Fermilab continúa con un experimento realizado en el Laboratorio Nacional de Brookhaven para medir el momento dipolar magnético anómalo del muón.

El momento dipolar magnético (g) de un leptón cargado (electrón, muón o tau) es muy cercano a 2. La diferencia de 2 (la parte "anómala") depende del leptón y se puede calcular con bastante exactitud en función del modelo estándar actual de física de partículas. Las medidas del electrón están en excelente acuerdo con este cálculo. El experimento de Brookhaven realizó esta medición para los muones, una medición mucho más difícil desde el punto de vista técnico debido a su corta vida útil, y detectó una discrepancia tentadora, pero no definitiva, de 3 σ entre el valor medido y el calculado.

El experimento de Brookhaven finalizó en 2001, pero 10 años después, Fermilab adquirió el equipo y está trabajando para realizar una medición más precisa (σ más pequeña) que eliminará la discrepancia o, con suerte, confirmará como un ejemplo observable experimentalmente de la física más allá del modelo estándar.

Transporte del imán de 600 toneladas a Fermilab

El centro del experimento es un imán superconductor de 50 pies de diámetro con un campo magnético excepcionalmente uniforme. Esto fue transportado, en una sola pieza, desde Brookhaven en Long Island, Nueva York, a Fermilab en el verano de 2013. El traslado atravesó 3200 millas durante 35 días, principalmente en una barcaza por la costa este y el Mississippi.

El imán se renovó y encendió en septiembre de 2015 y se confirmó que tiene el mismo 1300 ppm p-p uniformidad básica del campo magnético que tenía antes del movimiento.

El proyecto trabajó en calzar el imán para mejorar la uniformidad de su campo magnético. Esto se había hecho en Brookhaven, pero la mudanza lo perturbó y tuvo que volver a hacerse en Fermilab.

En 2018, el experimento comenzó a tomar datos en Fermilab. En 2021, el laboratorio informó que los resultados del estudio inicial que involucraba a la partícula desafiaron el modelo estándar, con el potencial para descubrir nuevas fuerzas y partículas.

CMS y el Centro de Física del LHC

El Centro de Física del LHC (LPC) en Fermilab es un centro regional de la Colaboración Compacta de Solenoide de Muones (el experimento se encuentra en el CERN). El LPC ofrece una comunidad vibrante de científicos de CMS de los EE. UU. y desempeña un papel importante en la puesta en marcha del detector de CMS y en el diseño y desarrollo de la actualización del detector. Fermilab es el laboratorio anfitrión de USCMS, que incluye investigadores de 50 universidades estadounidenses, incluidos 715 estudiantes. Fermilab alberga el centro de computación CMS Tier 1 más grande y maneja aproximadamente el 40 % de las solicitudes globales de computación CMS Tier 1. El 9 de febrero de 2022, Patricia McBride (física) de Fermilab fue elegida portavoz de la colaboración CMS.

Retrasos y sobrecostos en proyectos

En 2014, el Panel de Priorización de Proyectos de Física de Partículas ("P5") recomendó tres iniciativas importantes para la construcción en el sitio de Fermilab. Dos fueron experimentos de física de partículas: el Experimento de neutrinos subterráneos profundos y Mu2e. La tercera fue la actualización del acelerador PIPII descrita anteriormente. Además, P5 recomendó la participación de Fermilab en LHC en CERN.

A partir de 2022, dos proyectos de Fermilab recomendados por P5 sufrieron retrasos considerables:

• Se propuso al P5 como proyecto de $1B el Experimento de Neutrino Subterráneo Profundo con el mecanismo de Neutrino Long Baseline habilitante; la estimación de costes en 2021 dólares fue de $3B, con operaciones de detectores a partir de 2029 y operación completa para 2032.
• El experimento de Mu2e fue producir resultados preliminares en 2020, pero ahora se retrasa hasta 2026.

Incluso los experimentos más pequeños, por debajo del nivel de costo de la aprobación del P5 individual, que se propusieron en el momento del P5 de 2014 sufrieron un retraso considerable. El detector de neutrinos de línea de base corta (SBND, por sus siglas en inglés) que se propuso en 2014 con una escala de costos de $ 10 millones estaba originalmente programado para tomar datos en la primavera de 2018, pero ahora está programado para comenzar en el otoño de 2023.

El Departamento de Energía levantó banderas ya en el año fiscal (FY) 2019. Cada año, la Oficina de Ciencias del Departamento de Energía de EE. UU. revisa y califica los laboratorios nacionales en su cartera en ocho métricas de desempeño. Fermilab recibió las calificaciones más bajas entre los laboratorios nacionales en los años fiscales 2019, 2020, 2021 y 2022. Se asignó una calificación C poco común para la gestión de proyectos en 2021, lo que refleja los retrasos y los sobrecostos.

Además, en 2020, la comunidad de física de altas energías expresó su preocupación de que el costo de los principales proyectos en Fermilab haya provocado el desvío de fondos del programa de investigación central de física de altas energías, lo que perjudicó la salud del campo. El Congreso aumentó el presupuesto anual de HEP de menos de $ 800 millones en alrededor de $ 250 millones a más de $ 1 mil millones, un aumento del 30 % que se destinó principalmente a apoyar grandes proyectos en Fermilab.

Los retrasos en el proyecto Fermilab llevaron a un cambio sustancial en el liderazgo en 2022. En septiembre de 2021, Nigel Lockyer, director de Fermilab, renunció. Lockyer reemplazado por Lia Merminga, jefa del proyecto PIP II. El 31 de marzo de 2022, James Siegrist, Director Asociado de Física de Alta Energía en la Oficina de Ciencias del Departamento de Energía, que había supervisado la respuesta al informe P5, renunció. Regina (Gina) Rameika se unió a la Oficina de Ciencias del DOE como Directora Asociada de la Oficina de Física de Alta Energía en su lugar el 7 de noviembre de 2022, dejando su rol como portavoz del Experimento DUNE.

Historia de los descubrimientos en Fermilab

Las siguientes partículas se observaron directamente por primera vez en Fermilab:

• El primer quark anunciado en 1995 por el experimento DØ y el experimento CDF.
• El quark inferior, que se observó como un par quark-antiquark llamado el mesón Upsilon anunciado en 1977 por el Experimento 228.
• El tau neutrino, anunciado en julio de 2000 por la colaboración DONUT.
• El baryón Omega inferior (
  Ω⁻
  _b), anunciado por el experimento DØ de Fermilab en 2008.

En 1999, los físicos del experimento KTeV también fueron los primeros en observar una violación directa de CP en las desintegraciones de kaón.

El experimento DØ y el experimento CDF hicieron contribuciones importantes a la observación del bosón de Higgs, anunciado en 2012.

Sitio

Acceso

En la primavera de 2022, el sitio de Fermilab reabrió al público para actividades al aire libre luego de cerrar debido a la pandemia de COVID-19 en los Estados Unidos. Las actividades pueden incluir andar en bicicleta, caminar, correr y observar la manada de bisontes; sin embargo, la pesca, que antes estaba permitida, ahora está prohibida. El acceso interior sigue siendo limitado. Todos los visitantes adultos que ingresen al sitio deben presentar una identificación con foto emitida por el gobierno, y se requerirán identificaciones que cumplan con REAL ID después del 3 de mayo de 2023. Se pueden encontrar detalles actualizados sobre el acceso en el sitio web de Fermilab.

Arquitectura

Interior de Wilson Hall

El primer director de Fermilab, Robert Wilson, insistió en que la complexión estética del sitio no se vea afectada por una colección de edificios de bloques de hormigón. El diseño del edificio administrativo (Wilson Hall) se inspiró en la Catedral de San Pedro en Beauvais, Francia, aunque se realizó en un estilo brutalista. Varios de los edificios y esculturas dentro de la reserva de Fermilab representan varias construcciones matemáticas como parte de su estructura.

La Espiral de Arquímedes es la forma que define varias estaciones de bombeo, así como el edificio que alberga el experimento MINOS. El estanque reflectante en Wilson Hall también exhibe un obelisco hiperbólico de 9,8 m (32 pies) de altura, diseñado por Wilson. Algunas de las líneas de transmisión de alto voltaje que transportan energía a través del terreno del laboratorio están construidas para hacer eco de la letra griega π. También se pueden encontrar ejemplos estructurales de la espiral de doble hélice del ADN y un guiño a la esfera geodésica.

Las esculturas de Wilson en el sitio incluyen Tractricious, un arreglo independiente de tubos de acero cerca del Complejo Industrial construido con partes y materiales reciclados del colisionador Tevatron, y el altísimo Broken Symmetry, que recibe a quienes ingresan al campus por la entrada de Pine Street. Coronando el Auditorio Ramsey hay una representación de la cinta de Möbius con un diámetro de más de 8 pies (2,4 m). También esparcidos por los caminos de acceso y el pueblo hay una enorme prensa hidráulica y viejos canales de contención magnética, todos pintados de azul.

Vida salvaje

En 1967, Wilson trajo cinco bisontes americanos al sitio, un toro y cuatro vacas, y el Departamento de Conservación de Illinois proporcionó otros 21. Algunos lugareños temerosos creyeron al principio que los bisontes se introdujeron para servir como alarma en caso de que la radiación en el laboratorio alcanzara niveles peligrosos, pero Fermilab les aseguró que esta afirmación no tenía ningún mérito. Hoy en día, la manada es una atracción popular que atrae a muchos visitantes y los terrenos también son un santuario para otras poblaciones locales de vida silvestre. Cada año se lleva a cabo un conteo navideño de aves en el laboratorio desde 1976.

En colaboración con el Distrito de Reserva Forestal del Condado de DuPage, Fermilab ha introducido lechuzas comunes en estructuras seleccionadas alrededor de los terrenos.

Tritio in situ

Durante el funcionamiento, los haces de partículas producen tritio, un isótopo de hidrógeno que consiste en un protón y dos neutrones que es débilmente radiactivo con una vida media de 12,3 años. Esto puede unirse con el oxígeno para formar agua. Los niveles de tritio medidos en el sitio son muy bajos en comparación con los estándares ambientales y de salud federales. Fermilab monitorea el tritio que sale del sitio en aguas superficiales y de alcantarillado, y proporciona una hoja de preguntas frecuentes útil para aquellos que desean obtener más información.