Akceleratoriusįdalelės yra mašina, galinti pagreitinti įkrautus protonus, elektronus ar atomus, juos apribodama siaurais pluoštais, greičiu artimu šviesos greitis, taikant intensyvius elektriniai laukai ir magnetinis. Dalelių greitintuvai naudojami moksliniams tyrimams ir sinchroninės spinduliuotės gamybai.
Pažiūrėktaip pat: Jonizuojančioji spinduliuotė - kas tai, kokia rizika, pTheką?ir Tai tinka
Kaip veikia dalelių greitintuvas?
Dalelių greitintuvai dalelėms paspartinti naudokite elektrinius laukus kaip protonai ir elektronai per didelę potencialų skirtumas. Šių dalelių trajektoriją valdo intensyvus išorinis magnetinis laukas, atsakingas už dalelės pluošto fokusavimą, todėl jis tampa vis siauresnis.
kinetinė energija akceleratoriuje judančių dalelių matuojama netradiciniu vienetu, elektronų įtampa (eV). Šis vienetas prilygsta tam, kiek energijos yra sukaupta elektrone veikiant a elektrinis potencialas iš 1 V. Elektrono voltas lygus maždaug 1,6.10-19 J, ir šiuolaikiniuose dalelių greitintuvuose tai įmanoma pasiekti susidūrimaitarp dalelių kurio energija artima 7 TeV (7.1012 eV). Kad būtų pasiektas toks didelis energijos kiekis, protonai ir elektronai pagreitėja daugiau nei 99% šviesos greičio.
Paprasčiausi dalelių greitintuvai yra van der graaf generatorius tai katodinių spindulių kineskopas (naudojami CRT televizoriuose, dar vadinamuose televizoriais), abu greitintuvai linijinis ir elektrostatika. Linijinis, kodėl elektros krūviai įgyti greitį tiesiu keliu, o elektrostatika - su laukaielektriniskonstantos, tai yra, laikui bėgant jie nesikeičia.
Šiuolaikiniai dalelių greitintuvai turi tiesinius ir apskritus greitintuvus. Šiuolaikinių greitintuvų pavyzdys yra LHC (Didelis hadronų susidūrėjas). LHC protonai įšvirkščiami į tiesinį greitintuvą, tada šis protonų pluoštas nukreipiamas į žiedų seką. Šiuose žieduose protonų pluoštą vis labiau kolimuoja magnetiniai laukai ir pagreitina dinaminiai elektriniai laukai.
Kam skirtas dalelių greitintuvas?
Dalelių greitintuvai turi daugybę naudojimo būdų, iš kurių dažniausiai ieškoma „vizualizuoti“ itin energingas daleles, kaip kvarkai ir higgs bozonai. Šias daleles galima stebėti tik labai trumpais momentais, kai du atomai, judantys greičiu, labai artimu šviesos greičiui, susiduria kaktomuša.
Dalelių greitintuvai taip pat tarnauja sinchroninės spinduliuotės gamybai.. Sinchrotono spinduliuotė yra suteiktas vardas elektromagnetinės bangos skleidžiamos dalelių, judančių dalelių greitintuvo žiediniu žiedu. Radiaciją skleidžia pagreitėjusios dalelės, taigi kai kurie dalelių greitintuvai gali gaminti skirtingas „šviesos linijas“ - rentgeno spinduliai, gama spinduliai ir visi norimi dažniai. Šie spinduliavimai naudojami įvairiausiems tikslams: struktūrinei medžiagų analizei, onkologinėms procedūroms, vaizdo egzaminams ir kt.
Pažiūrėktaip pat: Atraskite daleles, kurios sukelia protonus ir neutronus
Kur yra dalelių greitintuvai?
Daugiausia dalelių greitintuvų yra viso pasaulio universitetuose ir tyrimų centruose. Šiuo metu jų yra apie 30 tūkst veikiantys dalelių greitintuvai.
Dalelių greitintuvai Brazilijoje
Brazilijoje yra dideli dalelių greitintuvai Nacionalinė sinchrotono šviesos laboratorija (LNLS), tarp jų išsiskiria Sirijus, vienas moderniausių 4-osios kartos sinchroninių šviesos šaltinių Brazilijoje ir pasaulyje. Naujasis dalelių greitintuvas yra įgyvendinamas ir jam bus naudojami keli tikslai, pavyzdžiui, akademiniai tyrimai, susiję su energetika, aplinka, gynyba, pramone, sveikata ir kt.
"Sirius" greitintuvas galės pagaminti milijardus kartų intensyvesnes šviesos linijas, nei sukurtos UVX, atidarytas 1997 m. ir uždarytas 2019 m. Tokiu būdu galima atlikti naujus tyrimus, skatinantis nacionalinio mokslo plėtrą.
Autorius Rafaelis Hellerbrockas
Fizikos mokytoja
Šaltinis: Brazilijos mokykla - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-um-acelerador-particulas.htm