Mi az a részecskegyorsító?

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 képen az egyik kísérlet a világ legnagyobb részecskegyorsítóján, az LHC-n végzett.
A képen az egyik kísérlet a világ legnagyobb részecskegyorsítóján, az LHC-n végzett.

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.

Egyes részecskegyorsítók nagyon energikus ütközéseket vizsgálnak a részecskék között.
Egyes részecskegyorsítók nagyon energikus ütközéseket vizsgálnak a részecskék között.

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

A férfi 37 év után találja meg az üzenetet tartalmazó üvegét

A múltban az a gondolat, hogy elindítsák a Üzenet a palackban nagyon gyakori volt a filmek miatt,...

read more

Életed legjobb alvása házi citromlé elfogyasztása után

Egy fárasztó nap után nem mindenki tud jól aludni. Ezért közeleg az éjszaka, és az ember egyszerű...

read more

Ne hagyja ki ezeket a tippeket a citrom használatához a ház tisztításához

A citrom különféle felhasználású gyümölcs, de nem mindegyiket fogyasztásra szánták. Ilyen értelem...

read more