Plynový pedálvčástice je stroj schopný zrychlit nabité protony, elektrony nebo atomy a omezovat je v úzkých paprskech rychlostí blízkou rychlost světla, prostřednictvím aplikace intenzivního elektrická pole a magnetické. Urychlovače částic se používají pro vědecký výzkum a také pro produkci synchrotronového záření.
Dívej setaky: Ionizující záření - co to je, jaká jsou rizika, strTheco?a to vyhovuje
Jak funguje urychlovač částic?
Urychlovače částic používat elektrická pole k urychlení částic jako protony a elektrony prostřednictvím velkého potenciální rozdíl. Trajektorie těchto částic je řízena intenzivním vnějším magnetickým polem, které je zodpovědné za zaostření paprsku částic, čímž se stále více zužuje.
THE Kinetická energie částic pohybujících se v urychlovačích se měří v netradiční jednotce, elektronový volt (eV). Tato jednotka odpovídá množství energie uložené v elektronu, když je vystavena a elektrický potenciál 1 V. Elektronový volt se rovná asi 1,6.10-19 J, a v moderních urychlovačích částic je možné dosáhnout kolizemezi částicemi jehož energie se blíží 7 TeV (7.1012 eV). Aby bylo možné dosáhnout tak velkého množství energie, protony a elektrony se zrychlují na více než 99% rychlosti světla.
Nejjednodušší urychlovače částic jsou generátor van der Graaf to je katodová trubice (používá se na televizorech CRT, také známých jako elektronky), oba urychlovače lineární a elektrostatika. Lineární proč elektrické náboje získejte rychlost po přímé dráze a elektrostatiku provozem s poleelektrickýkonstanty, to znamená, že se časem nemění.
Moderní urychlovače částic mají lineární a kruhové urychlovače. Příkladem moderních akcelerátorů je LHC (Velký hadronový urychlovač). Na LHC jsou protony vstřikovány do lineárního urychlovače, poté je tento paprsek protonů směrován do sekvence prstenců. V těchto prstencích je protonový paprsek stále více kolimován magnetickými poli a zrychlován dynamickými elektrickými poli.
K čemu je urychlovač částic?
Urychlovače částic mají mnoho využití, z nichž nejběžnější je hledání „vizualizovat“ extrémně energetické částice, jako kvarky a Higgsovy bosony. Tyto částice lze pozorovat pouze ve velmi krátkých okamžicích, kdy se dva atomy pohybující se rychlostí velmi blízkou rychlosti světla čelně srazí.
Urychlovače částic slouží také k produkci synchrotronového záření.. Synchrotonové záření je název elektromagnetické vlny emitované částicemi pohybujícími se v kruhovém prstenci urychlovače částic. Radiace je emitována zrychlenými částicemi, tedy některými urychlovači částic může produkovat různé "světelné linie" - rentgenové záření, gama záření a jakékoli požadované frekvence. Tato záření se používají pro nejrůznější účely: strukturní analýza materiálů, onkologická ošetření, vyšetření obrazu atd.
Dívej setaky: Objevte částice, z nichž vznikají protony a neutrony
Kde jsou urychlovače částic?
Většina urychlovačů částic se nachází na univerzitách a ve výzkumných centrech po celém světě. V současné době existuje asi 30 tisíc urychlovače částic v provozu.
Urychlovače částic v Brazílii
Brazílie má v USA velké urychlovače částic National Synchroton Light Laboratory (LNLS), mezi nimi vyniká Sírius, jeden z nejmodernějších synchrotonových světelných zdrojů 4. generace v Brazílii a na světě. Nový urychlovač částic se zavádí a bude sloužit několika účelům, například akademickému výzkumu v oblasti energetiky, životního prostředí, obrany, průmyslu, zdraví atd.
Urychlovač Sirius bude schopen produkovat řádky světelných miliard krát intenzivnějších než ty, které produkuje UVX, otevřen v roce 1997 a uzavřen v roce 2019. Tímto způsobem lze provádět nové výzkumy, podpora rozvoje národní vědy.
Autor: Rafael Hellerbrock
Učitel fyziky
Zdroj: Brazilská škola - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-um-acelerador-particulas.htm
