Gyorsítóban benrészecskék olyan gép, amely képes feltöltött protonok, elektronok vagy atomok felgyorsítására, keskeny nyalábba zárva őket, a fénysebesség, intenzív alkalmazásával elektromos mezők és mágneses. A részecskegyorsítókat tudományos kutatáshoz és szinkrotron sugárzás előállításához is használják.
Nézis: Ionizáló sugárzás - mi ez, milyen kockázatok vannak, pAmit?és illik
Hogyan működik a részecskegyorsító?
Részecskegyorsítók használjon elektromos mezőket a részecskék felgyorsítására mint protonok és elektronok egy nagy lehetséges különbség. Ezeknek a részecskéknek a pályáját egy intenzív külső mágneses mező vezérli, amely felelős a részecskesugár fókuszálásáért, és egyre szűkebbé teszi azt.
A kinetikus energia a gyorsítókon belül mozgó részecskék egy nem szokványos egységben mérhetők, a elektronvolt (eV). Ez az egység egyenértékű azzal, hogy mennyi energiát tárolnak az elektronban, ha a elektromos potenciál 1 V. Az elektronvolt kb 1,6.10-19 J, és a modern részecskegyorsítókban elérhető ütközésekrészecskék között amelynek energiája közel 7 TeV (7.1012 eV). Ilyen nagy mennyiségű energia elérése érdekében a protonok és az elektronok többre gyorsulnak A fénysebesség 99% -a.
A legegyszerűbb részecskegyorsítók a van der graaf generátor ez a katódsugárcső (CRT televíziókon használják, más néven tubusos tévéknél), mindkét gyorsító lineáris és elektrosztatika. Lineáris miért elektromos töltések sebességet nyerni egyenes út mentén, és az elektrosztatikát a mezőkelektromosállandók, vagyis nem változnak az idő múlásával.
A modern részecskegyorsítók lineáris és körgyorsítóval rendelkeznek. A modern gyorsítók példája a LHC (Nagy hadronütköző). Az LHC-nél a protonokat egy lineáris gyorsítóba injektálják, majd ezt a protonsugarat egy gyűrűsorozatra irányítják. Ezekben a gyűrűkben a protonnyalábot egyre inkább mágneses mezők kollimálják és dinamikus elektromos mezők gyorsítják fel.
Mire szolgál a részecskegyorsító?
A részecskegyorsítóknak sokféle felhasználása van, amelyek közül a leggyakoribb az, amelyik keres "vizualizálja" a rendkívül energikus részecskéket, mint a kvarkok és a higgs bozonok. Ezeket a részecskéket csak nagyon rövid pillanatok alatt lehet megfigyelni, amikor két, a fénysebességhez nagyon közel álló sebességgel haladó atom frontálisan ütközik.
Részecskegyorsítók szinkrotron sugárzás előállítására is szolgál.. A szinkroton sugárzás a név elektromágneses hullámok a részecskegyorsító körgyűrűjében mozgó részecskék bocsátják ki. A sugárzást gyorsított részecskék bocsátják ki, így egyes részecskegyorsítók különböző "fényvonalakat" képes előállítani - röntgensugarak, gammasugarak és a kívánt frekvenciák. Ezeket a sugárzásokat a legkülönfélébb célokra használják: anyagok szerkezeti elemzésére, onkológiai kezelésekre, képvizsgálatokra stb.
Nézis: Fedezze fel azokat a részecskéket, amelyek protonokat és neutronokat eredményeznek
Hol vannak a részecskegyorsítók?
A legtöbb részecskegyorsító a világ egyetemein és kutatóközpontjaiban található. Jelenleg kb 30 ezer működő részecskegyorsítók.
Részecskegyorsítók Brazíliában
Brazíliában nagy részecskegyorsítók vannak a Országos Synchroton Light Laboratory (LNLS), közülük kiemelkedik a Sirius, Brazília és a világ egyik legmodernebb, 4. generációs szinkroton fényforrása. Az új részecskegyorsító megvalósítás alatt áll, és több célt fog szolgálni, például az energiával, a környezettel, a védelemmel, az iparral, az egészségüggyel stb. Kapcsolatos tudományos kutatásokat.
A Sirius gyorsító képes lesz több milliárdszor erősebb fényvonalakat előállítani, mint a UVX, 1997-ben nyitották meg és 2019-ben zárták be. Ily módon új kutatások végezhetők, a nemzeti tudomány fejlődésének fellendítése.
Rafael Hellerbrock
Fizikatanár
Forrás: Brazil iskola - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-um-acelerador-particulas.htm
