Akseleratoripartikler er en maskin som er i stand til å akselerere ladede protoner, elektroner eller atomer, og begrenser dem i smale bjelker, med hastigheter nær lysets hastighet, gjennom anvendelse av intens elektriske felt og magnetisk. Partikkelakseleratorer brukes til vitenskapelig forskning og også for produksjon av synkrotronstråling.
Seogså: Ioniserende stråling - hva er det, hva er risikoen, sDehva?og det passer
Hvordan fungerer en partikkelakselerator?
Partikkelakseleratorer bruk elektriske felt for å fremskynde partikler som protoner og elektroner gjennom et stort potensiell forskjell. Banen til disse partiklene styres av et intenst eksternt magnetfelt, som er ansvarlig for å fokusere partikkelstrålen, noe som gjør den stadig smalere.
DE kinetisk energi av partikler som beveger seg i akseleratorene måles i en ukonvensjonell enhet, elektron volt (eV). Denne enheten tilsvarer hvor mye energi som er lagret i et elektron når det utsettes for en elektrisk potensial av 1 V. En elektron volt er lik ca. 1,6.10-19 J, og i moderne partikkelakseleratorer er det mulig å oppnå kollisjonermellom partikler hvis energi er nær 7 TeV (7.1012 eV). For at en så stor mengde energi skal nås, blir protoner og elektroner akselerert til mer enn 99% av lysets hastighet.
De enkleste partikkelakseleratorene er van der graaf generator det er katodestrålerør (brukes på CRT-TV-er, også kjent som rør-TV-er), begge akseleratorer lineær og elektrostatikk. Lineær hvorfor elektriske ladninger få fart langs en rett sti, og elektrostatikk ved å operere med Engerelektriskkonstanter, det vil si at de ikke varierer over tid.
Moderne partikkelakseleratorer har lineære og sirkulære akseleratorer. Et eksempel på moderne akseleratorer er LHC (Large Hadron Collider). Ved LHC injiseres protoner i en lineær akselerator, så blir denne protonstrålen rettet mot en sekvens av ringer. I disse ringene blir protonstrålen i økende grad kollimert av magnetfelt og akselerert av dynamiske elektriske felt.
Hva er en partikkelakselerator for?
Partikkelakseleratorer har mange bruksområder, den vanligste er den som søker "visualiser" ekstremt energiske underpartikler, som kvarker og higgs bosoner. Disse partiklene kan bare observeres i veldig korte øyeblikk, når to atomer som beveger seg i hastigheter nær lyshastigheten kolliderer frontalt.
Partikkelakseleratorer tjener også til å produsere synkrotronstråling.. Synchroton stråling er navnet gitt til elektromagnetiske bølger slippes ut av partikler som beveger seg i den sirkulære ringen til en partikkelakselerator. Stråling avgis av akselererte partikler, og dermed noen partikkelakseleratorer kan produsere forskjellige "linjer av lys" - røntgen, gammastråler og ønsket frekvens. Disse strålene brukes til de mest forskjellige formål: strukturell analyse av materialer, onkologiske behandlinger, bildeundersøkelser, etc.
Seogså: Oppdag underpartiklene som gir opphav til protoner og nøytroner
Hvor er partikkelakseleratorene?
De fleste partikkelakseleratorer finnes i universiteter og forskningssentre over hele verden. For tiden er det ca. 30 tusen partikkelakseleratorer i drift.
Partikkelakseleratorer i Brasil
Brasil har store partikkelakseleratorer i National Synchroton Light Laboratory (LNLS), blant dem skiller seg ut Sirius, en av de mest moderne 4. generasjons synkrotonlyskilder i Brasil og i verden. Den nye partikkelakseleratoren blir implementert og vil tjene flere formål, for eksempel akademisk forskning relatert til energi, miljø, forsvar, industri, helse, etc.
Sirius-akseleratoren vil være i stand til å produsere linjer med lys milliarder ganger mer intense enn de produsert av UVX, åpnet i 1997 og stengt i 2019. På denne måten kan nye undersøkelser utføres, styrke utviklingen av nasjonal vitenskap.
Av Rafael Hellerbrock
Fysikklærer
Kilde: Brasilskolen - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-um-acelerador-particulas.htm
