Gaz pedalıiçindeparçacıklar yüklü protonları, elektronları veya atomları hızlandırabilen, onları dar ışınlarla sınırlayan, hıza yakın hızlarda bir makinedir. ışık hızıyoğun uygulama yoluyla elektrik alanları ve manyetik. Parçacık hızlandırıcılar, bilimsel araştırmalar ve ayrıca senkrotron radyasyonu üretimi için kullanılır.
BakAyrıca: İyonlaştırıcı radyasyon - nedir, riskler nelerdir, pne?ve o uygundur
Parçacık hızlandırıcı nasıl çalışır?
Parçacık Hızlandırıcılar parçacıkları hızlandırmak için elektrik alanlarını kullanın protonlar ve elektronlar olarak büyük bir potansiyel fark. Bu parçacıkların yörüngesi, parçacık ışınını odaklamaktan sorumlu olan ve onu giderek daha dar hale getiren yoğun bir harici manyetik alan tarafından kontrol edilir.
bu kinetik enerji hızlandırıcılar içinde hareket eden parçacıkların sayısı geleneksel olmayan bir birimde ölçülür, elektron volt (eV). Bu birim, bir elektrona maruz kaldığında bir elektronda ne kadar enerji depolandığına eşdeğerdir. elektrik potansiyeli 1 V Bir elektron volt yaklaşık eşittir 1,6.10-19 J, ve modern parçacık hızlandırıcılarda elde etmek mümkündür çarpışmalarparçacıklar arasında enerjisi 7 TeV'ye yakın olan (7,1012 eV). Bu kadar büyük miktarda enerjiye ulaşılabilmesi için protonlar ve elektronlar gerekenden daha fazla hızlandırılır. Işık hızının %99'u.
En basit parçacık hızlandırıcıları, van der graaf jeneratörü bu katot ışın tüpü (Tüp TV olarak da bilinen CRT televizyonlarda kullanılır), her iki hızlandırıcı doğrusal ve elektrostatik. Doğrusal neden elektrik ücretleri düz bir yol boyunca hız kazanın ve elektrostatik ile çalışarak alanlarelektriksabitler, yani zamanla değişmezler.
Modern parçacık hızlandırıcıları, doğrusal ve dairesel hızlandırıcılara sahiptir. Modern hızlandırıcılara bir örnek, LHC (Büyük Hadron Çarpıştırıcısı). LHC'de protonlar bir lineer hızlandırıcıya enjekte edilir, ardından bu proton demeti bir dizi halkaya yönlendirilir. Bu halkalarda, proton ışını manyetik alanlar tarafından giderek daha fazla hizalanır ve dinamik elektrik alanları tarafından hızlandırılır.
Parçacık hızlandırıcı ne işe yarar?
Parçacık hızlandırıcıların birçok kullanımı vardır, bunlardan en yaygın olanı son derece enerjik alt parçacıkları "görselleştirin", gibi kuarklar ve Higgs bozonları. Bu parçacıklar ancak ışık hızına çok yakın hızlarda hareket eden iki atom kafa kafaya çarpıştığında çok kısa anlarda gözlemlenebilir.
Parçacık Hızlandırıcılar aynı zamanda senkrotron radyasyonu üretmeye de hizmet eder.. Senkroton radyasyona verilen addır. elektromanyetik dalgalar parçacık hızlandırıcının dairesel halkasında hareket eden parçacıklar tarafından yayılan. Radyasyon hızlandırılmış parçacıklar tarafından yayılır, dolayısıyla bazı parçacık hızlandırıcıları farklı "ışık çizgileri" üretebilir — x-ışınları, gama ışınları ve istenen herhangi bir frekans. Bu radyasyonlar çok çeşitli amaçlar için kullanılır: malzemelerin yapısal analizi, onkolojik tedaviler, görüntü muayeneleri vb.
BakAyrıca: Proton ve nötronları oluşturan alt parçacıkları keşfedin
Parçacık hızlandırıcılar nerede?
Parçacık hızlandırıcıların çoğu, dünyadaki üniversitelerde ve araştırma merkezlerinde bulunur. Şu anda yaklaşık 30 bin Parçacık hızlandırıcılar çalışıyor.
Brezilya'da Parçacık Hızlandırıcılar
Brezilya'da büyük parçacık hızlandırıcıları var. Ulusal Senkroton Işık Laboratuvarı (LNLS), aralarında öne çıkan Sirius, Brezilya'daki ve dünyadaki en modern 4. nesil senkroton ışık kaynaklarından biri. Yeni parçacık hızlandırıcı uygulanıyor ve enerji, çevre, savunma, sanayi, sağlık vb. ile ilgili akademik araştırmalar gibi çeşitli amaçlara hizmet edecek.
Sirius hızlandırıcı, Güneş'in ürettiğinden milyarlarca kat daha yoğun ışık çizgileri üretebilecek. UVX, 1997'de açıldı ve 2019'da kapandı. Bu sayede yeni araştırmalar yapılabilir, ulusal bilimin gelişimini hızlandırmak.
Rafael Hellerbrock tarafından
Fizik öğretmeni
Kaynak: Brezilya Okulu - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-um-acelerador-particulas.htm
