Шта је акцелератор честица?

Акцелераторучестице је машина способна да убрза наелектрисане протоне, електроне или атоме, задржавајући их у уским сноповима, брзинама блиским брзина светлости, кроз примену интензивне електрична поља и магнетна. Убрзивачи честица користе се за научна истраживања, а такође и за производњу синхротронског зрачења.

Гледајтакође: Јонизујуће зрачење - шта је то, који су ризици, стрТхеШта?и то одговара

Како ради акцелератор честица?

Акцелератори честица користите електрична поља да бисте убрзали честице као протони и електрони кроз велику разлика потенцијала. Путањом ових честица управља интензивно спољно магнетно поље, одговорно за фокусирање снопа честица, чинећи га све суженијим.

ТХЕ кинетичке енергије честица које се крећу унутар акцелератора мери се у неконвенционалној јединици, електрон волт (еВ). Ова јединица је еквивалентна количини енергије која се складишти у електрону када се подвргне а електрични потенцијал од 1 В. Електронски волт је једнак око 1,6.10^-19 Ј, а у савременим акцелераторима честица то је могуће постићи

судараизмеђу честица чија је енергија близу 7 ТеВ (7.10¹² еВ). Да би се постигла тако велика количина енергије, протони и електрони су убрзани на више од 99% брзине светлости.

На слици је један од експеримената изведен на највећем акцелератору честица на свету, ЛХЦ.

Најједноставнији акцелератори честица су ван дер грааф генератор то је катодна цев (користи се на ЦРТ телевизорима, познатим и као цевни телевизори), оба акцелератора линеарно и електростатика. Линеарно зашто електрични набоји добијају брзину дуж праве путање и електростатику радећи са пољаелектричниконстанте, односно не мењају се током времена.

Савремени акцелератори честица имају линеарне и кружне акцелераторе. Пример савремених акцелератора је ЛХЦ (Велики хадронски сударач). На ЛХЦ, протони се убризгавају у линеарни акцелератор, а затим се овај сноп протона усмерава на низ прстенова. У овим прстеновима протонски зрак се све више колимује магнетним пољима, а убрзава динамичким електричним пољима.

Чему служи акцелератор честица?

Убрзачи честица имају много примена, а најчешћа је она која тражи „визуализују“ изузетно енергичне подчестице, као кваркови и хиггс бозонс. Ове честице се могу посматрати само у врло кратким тренуцима, када се два атома која се крећу брзинама врло блиским брзини светлости фронтално сударају.

Неки акцелератори честица истражују високоенергетске сударе између честица.

Акцелератори честица такође служе за производњу синхротронског зрачења.. Синхротон зрачење је назив за електромагнетни таласи емитују честице које се крећу у кружном прстену акцелератора честица. Зрачење емитују убрзане честице, дакле неки акцелератори честица могу да произведу различите "линије светлости" - рендген, гама зраке и било које жељене фреквенције. Ова зрачења се користе у најразличитије сврхе: структурну анализу материјала, онколошке третмане, прегледе слика итд.

Гледајтакође: Откријте подчестице из којих настају протони и неутрони

Где су акцелератори честица?

Већина акцелератора честица се налази на универзитетима и истраживачким центрима широм света. Тренутно их има око 30 хиљада акцелератори честица у раду.

Акцелератори честица у Бразилу

Бразил има велике акцелераторе честица у Национална синхротонска лабораторија за светлост (ЛНЛС), међу њима се издваја Сириус, један од најмодернијих синхротонских извора светлости 4. генерације у Бразилу и у свету. Нови акцелератор честица се примењује и служиће у неколико сврха, као што су академска истраживања везана за енергију, животну средину, одбрану, индустрију, здравство итд.

Сириусов акцелератор ће моћи да произведе линије светлости милијарде пута интензивније од оних које производи УВКС, отворен 1997. и затворен 2019. На овај начин могу се извршити нова истраживања, подстицање развоја националне науке.

Аутор Рафаел Хеллерброцк
Наставник физике

Извор: Бразил Сцхоол - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-um-acelerador-particulas.htm