त्वरकमेंकणों एक मशीन है जो आवेशित प्रोटॉनों, इलेक्ट्रॉनों या परमाणुओं को तेज करने में सक्षम है, उन्हें संकीर्ण बीमों में सीमित करती है, जिसकी गति करीब होती है प्रकाश की गति, तीव्र. के आवेदन के माध्यम से विद्युत क्षेत्र और चुंबकीय। कण त्वरक का उपयोग वैज्ञानिक अनुसंधान और सिंक्रोट्रॉन विकिरण के उत्पादन के लिए भी किया जाता है।
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कण त्वरक कैसे काम करता है?
कण त्वरक कणों को गति देने के लिए विद्युत क्षेत्रों का उपयोग करें एक बड़े के माध्यम से प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनों के रूप में संभावित अंतर. इन कणों के प्रक्षेपवक्र को एक तीव्र बाहरी चुंबकीय क्षेत्र द्वारा नियंत्रित किया जाता है, जो कण बीम को केंद्रित करने के लिए जिम्मेदार होता है, जिससे यह तेजी से संकीर्ण हो जाता है।
गतिज ऊर्जा त्वरक के भीतर गतिमान कणों की एक अपरंपरागत इकाई में मापा जाता है, इलेक्ट्रॉन वोल्ट (ईवी)। यह इकाई के अधीन होने पर एक इलेक्ट्रॉन में कितनी ऊर्जा संग्रहित होती है, इसके तुल्य है बिजली की क्षमता 1 वी. एक इलेक्ट्रॉन वोल्ट लगभग. के बराबर होता है 1,6.10 -19 जे, और, आधुनिक कण त्वरक में, प्राप्त करना संभव है टक्करकणों के बीच जिसकी ऊर्जा 7 TeV (7.10 .) के करीब है12 ईवी)। इतनी बड़ी मात्रा में ऊर्जा प्राप्त करने के लिए, प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनों को से अधिक तक त्वरित किया जाता है प्रकाश की गति का 99%।
सबसे सरल कण त्वरक हैं वैन डेर ग्राफ जनरेटर यह है कैथोड रे ट्यूब (सीआरटी टीवी पर प्रयुक्त, जिसे ट्यूब टीवी के रूप में भी जाना जाता है), दोनों त्वरक रैखिक तथा इलेक्ट्रोस्टैटिक्स। रैखिक क्यों करते हैं विद्युत प्रभार एक सीधे रास्ते के साथ गति प्राप्त करें, और इलेक्ट्रोस्टैटिक्स के साथ संचालन करके प्राप्त करें खेतबिजलीस्थिरांक, यानी वे समय के साथ बदलते नहीं हैं।
आधुनिक कण त्वरक में रैखिक और गोलाकार त्वरक होते हैं। आधुनिक त्वरक का एक उदाहरण है एलएचसी (लार्ज हैड्रान कोलाइडर)। एलएचसी पर, प्रोटॉन को एक रैखिक त्वरक में अंतःक्षिप्त किया जाता है, फिर प्रोटॉन के इस बीम को छल्ले के अनुक्रम के लिए निर्देशित किया जाता है। इन वलयों में, प्रोटॉन बीम चुंबकीय क्षेत्रों द्वारा तेजी से टकराता है और गतिशील विद्युत क्षेत्रों द्वारा त्वरित किया जाता है।
कण त्वरक किसके लिए है?
कण त्वरक के कई उपयोग हैं, जिनमें से सबसे आम वह है जो खोजता है अत्यंत ऊर्जावान उप-कणों की "कल्पना करें", की तरह क्वार्क और यह हिग्स बोसॉन. इन कणों को केवल बहुत ही संक्षिप्त क्षणों के लिए देखा जा सकता है, जब प्रकाश की गति के बहुत करीब गति से चलते हुए दो परमाणु आमने-सामने टकराते हैं।
कण त्वरक सिंक्रोट्रॉन विकिरण का उत्पादन करने के लिए भी काम करते हैं।. सिंक्रोटन विकिरण को दिया गया नाम है विद्युतचुम्बकीय तरंगें कण त्वरक के गोलाकार वलय में घूमने वाले कणों द्वारा उत्सर्जित। विकिरण त्वरित कणों द्वारा उत्सर्जित होता है, इस प्रकार कुछ कण त्वरक विभिन्न "प्रकाश की रेखाएं" उत्पन्न कर सकते हैं - एक्स-रे, गामा किरणें और कोई भी वांछित आवृत्तियाँ। इन विकिरणों का उपयोग सबसे विविध उद्देश्यों के लिए किया जाता है: सामग्री का संरचनात्मक विश्लेषण, ऑन्कोलॉजिकल उपचार, छवि परीक्षा, आदि।
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कण त्वरक कहाँ हैं?
अधिकांश कण त्वरक दुनिया भर के विश्वविद्यालयों और अनुसंधान केंद्रों में पाए जाते हैं। वर्तमान में लगभग हैं 30 हजार संचालन में कण त्वरक।
ब्राजील में कण त्वरक
ब्राजील में बड़े कण त्वरक हैं राष्ट्रीय सिंक्रोटन लाइट प्रयोगशाला (एलएनएलएस), उनमें से बाहर खड़ा है सीरियस, ब्राजील और दुनिया में सबसे आधुनिक चौथी पीढ़ी के सिंक्रोटोन प्रकाश स्रोतों में से एक है। नया कण त्वरक लागू किया जा रहा है और ऊर्जा, पर्यावरण, रक्षा, उद्योग, स्वास्थ्य, आदि से संबंधित शैक्षणिक अनुसंधान जैसे कई उद्देश्यों की पूर्ति करेगा।
सीरियस एक्सीलरेटर द्वारा उत्पादित की तुलना में अरबों गुना अधिक तीव्र प्रकाश की रेखाएं उत्पन्न करने में सक्षम होगा यूवीएक्स, 1997 में खुला और 2019 में बंद हुआ। इस तरह नए शोध किए जा सकते हैं। राष्ट्रीय विज्ञान के विकास को बढ़ावा देना.
राफेल हेलरब्रॉक द्वारा
भौतिक विज्ञान के अध्यापक
स्रोत: ब्राजील स्कूल - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-um-acelerador-particulas.htm
