Akseleratordipartikel adalah mesin yang mampu mempercepat proton, elektron, atau atom bermuatan, membatasinya dalam berkas sempit, dengan kecepatan mendekati kecepatan cahaya, melalui penerapan intens medan listrik dan magnetis. Akselerator partikel digunakan untuk penelitian ilmiah dan juga untuk produksi radiasi sinkrotron.
Lihatjuga: Radiasi pengion - apa itu, apa risikonya, pItuapa?dan cocok
Bagaimana cara kerja akselerator partikel?
Akselerator Partikel menggunakan medan listrik untuk mempercepat partikel sebagai proton dan elektron melalui besar perbedaan potensial. Lintasan partikel-partikel ini dikendalikan oleh medan magnet eksternal yang kuat, yang bertanggung jawab untuk memfokuskan berkas partikel, membuatnya semakin sempit.
ITU energi kinetik partikel yang bergerak di dalam akselerator diukur dalam unit yang tidak konvensional, elektron volt (eV). Satuan ini ekuivalen dengan berapa banyak energi yang tersimpan dalam elektron ketika dikenai a potensial listrik dari 1 V Elektron volt sama dengan 1,6.10-19 J, dan, dalam akselerator partikel modern, adalah mungkin untuk mencapai tabrakanantar partikel yang energinya mendekati 7 TeV (7,1012 eV). Agar sejumlah besar energi dapat dicapai, proton dan elektron dipercepat hingga lebih dari 99% dari kecepatan cahaya.
Akselerator partikel yang paling sederhana adalah generator van der graaf ini adalah tabung sinar katoda (digunakan pada televisi CRT, juga dikenal sebagai TV tabung), keduanya akselerator linier dan elektrostatika. Linier mengapa? muatan listrik mendapatkan kecepatan di sepanjang jalan lurus, dan elektrostatika dengan beroperasi dengan bidanglistrikkonstanta, yaitu, mereka tidak bervariasi dari waktu ke waktu.
Akselerator partikel modern menampilkan akselerator linier dan melingkar. Contoh akselerator modern adalah LHC (Tabrakan Hadron Besar). Pada LHC, proton disuntikkan ke dalam akselerator linier, kemudian berkas proton ini diarahkan ke rangkaian cincin. Pada cincin-cincin ini, berkas proton semakin terkolimasi oleh medan magnet dan dipercepat oleh medan listrik dinamis.
Untuk apa akselerator partikel?
Akselerator partikel memiliki banyak kegunaan, yang paling umum adalah yang mencari "memvisualisasikan" subpartikel yang sangat energik, seperti quark dan higgs boson. Partikel-partikel ini hanya dapat diamati untuk waktu yang sangat singkat, ketika dua atom yang bergerak dengan kecepatan sangat dekat dengan kecepatan cahaya bertabrakan secara langsung.
Akselerator Partikel juga berfungsi untuk menghasilkan radiasi sinkrotron.. Radiasi sinkroton adalah nama yang diberikan untuk gelombang elektromagnetik dipancarkan oleh partikel yang bergerak dalam cincin melingkar akselerator partikel. Radiasi dipancarkan oleh partikel yang dipercepat, sehingga beberapa akselerator partikel dapat menghasilkan "garis cahaya" yang berbeda — sinar-x, sinar gamma dan frekuensi yang diinginkan. Radiasi ini digunakan untuk tujuan yang paling beragam: analisis struktural bahan, perawatan onkologis, pemeriksaan gambar, dll.
Lihatjuga: Temukan subpartikel yang menimbulkan proton dan neutron
Di mana akselerator partikel?
Sebagian besar akselerator partikel ditemukan di universitas dan pusat penelitian di seluruh dunia. Saat ini ada sekitar 30 ribu akselerator partikel dalam operasi.
Akselerator Partikel di Brasil
Brasil memiliki akselerator partikel besar di Laboratorium Cahaya Sinkronisasi Nasional (LNLS), di antaranya menonjol stands Sirius, salah satu sumber cahaya sinkroton generasi ke-4 paling modern di Brasil dan di dunia. Akselerator partikel baru sedang diimplementasikan dan akan melayani beberapa tujuan, seperti penelitian akademis yang berkaitan dengan energi, lingkungan, pertahanan, industri, kesehatan, dll.
Akselerator Sirius akan mampu menghasilkan garis cahaya miliaran kali lebih intens daripada yang dihasilkan oleh UVX, dibuka pada tahun 1997 dan ditutup pada tahun 2019. Dengan cara ini, penelitian baru dapat dilakukan, mendorong perkembangan ilmu pengetahuan nasional.
Oleh Rafael Hellerbrock
guru fisika
Sumber: Sekolah Brasil - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-um-acelerador-particulas.htm