Akceleratoručestice je stroj sposoban ubrzati nabijene protone, elektrone ili atome, zadržavajući ih u uskim snopovima, brzinama bliskim brzina svjetlosti, kroz primjenu intenzivne električna polja i magnetski. Ubrzivači čestica koriste se za znanstvena istraživanja, a također i za proizvodnju sinkrotronskog zračenja.
Izgledtakođer: Jonizirajuće zračenje - što je to, koji su rizici, strThešto?i odgovara
Kako radi akcelerator čestica?
Ubrzivači čestica koristiti električna polja za ubrzavanje čestica kao protoni i elektroni kroz veliku potencijalna razlika. Putanjom ovih čestica upravlja intenzivno vanjsko magnetsko polje, odgovorno za fokusiranje snopa čestica, čineći ga sve suženijim.
THE kinetička energija čestica koje se kreću unutar akceleratora mjeri se u nekonvencionalnoj jedinici, elektron volt (eV). Ova je jedinica ekvivalentna količini energije koja je pohranjena u elektronu kada se podvrgne a električni potencijal od 1 V. Elektronski volt jednak je oko 1,6.10-19 J, a u modernim akceleratorima čestica to je moguće postići sudaraizmeđu čestica čija je energija blizu 7 TeV (7.1012 eV). Da bi se postigla tako velika količina energije, protoni i elektroni se ubrzavaju na više od 99% brzine svjetlosti.
Najjednostavniji ubrzivači čestica su van der graaf generator to je katodna cijev (koristi se na CRT televizorima, poznatima i kao cijevni televizori), oba akceleratora linearno i elektrostatika. Linearno zašto električni naboji postići brzinu po ravnoj putanji i elektrostatiku radeći s poljaelektričnikonstante, odnosno ne mijenjaju se tijekom vremena.
Suvremeni akceleratori čestica imaju linearne i kružne akceleratore. Primjer modernih akceleratora je LHC (Veliki hadronski sudarač). Na LHC protoni se ubrizgavaju u linearni akcelerator, a zatim se ovaj zrak protona usmjerava u niz prstenova. U tim prstenovima protonska zraka se sve više kolimira magnetskim poljima, a ubrzava dinamičkim električnim poljima.
Čemu služi akcelerator čestica?
Ubrzivači čestica imaju mnogo primjena, od kojih je najčešća ona koja traži "vizualizirati" izuzetno energične podčestice, poput kvarkovi i higgs bozoni. Te se čestice mogu promatrati samo u vrlo kratkim trenucima, kada se dva atoma koja se kreću brzinama vrlo bliskim brzini svjetlosti frontalno sudaraju.
Ubrzivači čestica također služe za stvaranje sinkrotronskog zračenja.. Sinhroton zračenje je naziv za Elektromagnetski valovi emitiraju čestice koje se kreću u kružnom prstenu akceleratora čestica. Zračenje emitiraju ubrzane čestice, dakle neki akceleratori čestica mogu proizvesti različite "linije svjetlosti" - x-zrake, gama zrake i bilo koje željene frekvencije. Ta se zračenja koriste u najrazličitije svrhe: strukturnu analizu materijala, onkološke tretmane, ispitivanje slike itd.
Izgledtakođer: Otkrijte podčestice koje stvaraju protone i neutrone
Gdje su akceleratori čestica?
Većina akceleratora čestica nalazi se na sveučilištima i istraživačkim centrima širom svijeta. Trenutno ih ima oko 30 tisuća akceleratori čestica u radu.
Ubrzivači čestica u Brazilu
Brazil ima velike akceleratore čestica u Nacionalni laboratorij za sinkrono svjetlo (LNLS), među njima se ističe Sirius, jedan od najmodernijih sinhrotonskih izvora svjetlosti 4. generacije u Brazilu i u svijetu. Novi akcelerator čestica se provodi i služit će u nekoliko svrha, poput akademskih istraživanja povezanih s energijom, okolišem, obranom, industrijom, zdravstvom itd.
Siriusov akcelerator moći će proizvesti linije svjetlosti milijarde puta intenzivnije od onih koje proizvodi UVX, otvoren 1997. i zatvoren 2019. Na taj način mogu se provesti nova istraživanja, poticanje razvoja nacionalne znanosti.
Napisao Rafael Hellerbrock
Učitelj fizike
Izvor: Brazil škola - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-um-acelerador-particulas.htm