|
|
Un accelerator de particule este o instalație complexă folosită pentru a accelera particule elementare. Se accelerează în general doar particulele ce poartă sarcină electrică. Accelerarea are loc sub acțiunea unor câmpuri electrice și magnetice. Este utilizat la studiul particulelor elementare și al structurii nucleului atomic. Există o mare varietate de acceleratoare de particule, ele putând fi clasificate după în funcție de forma traiectoriei fascicului de particule accelerate, caracterul câmpurilor acceleratoare, domeniul de energii imprimate particulelor și în funcție de natura particulelor accelerate. În acceleratoare este nevoie de asigurarea stabilității traiectoriei, adică menținerea permanentă a particulelor aflate în procesul accelerării pe traiectorii care să nu permită abateri mari de la traiectoria de echilibru(sau de referință .
Scopul accelerării particulelor este:
Găsirea celei mai mici particule subatomice, particula care stă la baza Universului.
Ciocnirea cu alte particule staționare; ciocnire care rezultă în descompunerea în alte particule, ele putând fi urmărite și analizate cu diverse aparate (exemplu: camera cu ceață. Prin această ciocnire s-au descoperit cele mai multe particule subatomice.
Se accelerează particula la viteze tot mai mari pentru a se analiza comportamentul ei. Spre exemplu electronul accelerat își mărește masa.
Obținerea unui flux extrem de ridicat de radiații X intr-o instalație denumită sincrotron.
Aceleratorul de particule este inventat pentru a vedea ce sa intamplat dupa primele secunde de la marea explozie Big-Bang.
Cel mai mare acelerator de particule se afla in laboratorul CERN. între Franța și Elveția, marea parte aflându-se în Franța.
Acest acelerator poate acelera atomi până la o viteză de 99,999999% din viteza lumini.
Tunelurile unde sunt bagate particulele se întâlnesc în 4 puncte. Unele zone ale acestor tunele pot atinge temperatura de 0 absolut(-273°C)
Oamenii de știință vor ca prin unirea celor 2 particule să se genereze așa-zisa "particula lui Dumnezeu"[1]
Aceleratorul de particule din laboratorul CERN este la câteva zeci de metri sub pământ întins pe o distanță de 25km, și au lucrat la el peste 7000 de savanți și fizicieni.
Istoric
La inceputul secolului XX, ciclotronii erau denumiti in mod normal ca ”spargator de atomi”. In ciuda faptului ca ciocnirile moderne, de fapt, propulseaza particulele subatomice – atomii insisi acum sunt relativ simplu de desfacut fara un accelerator – termenul persista in limbajul de zi cu zi cand ne referim la acceleratorul de particule in general.
Raze de particule cu energie mare sunt folositoare atat pentru cercetarile fundamentale si aplicate in stiinte, cat si in multe domenii tehnice si industriale fara legatura cu cercetarile fundamentale. A fost estimat ca sunt aproximativ 26,000 de aceeleratoare in intreaga lume. Dintre acestea, doar ~ 1% reprezinta masinile de cercetare cu peste 1 GeV, ~44% sunt in domeniul radioterapiei, ~41% pentru implantarea de ioni, ~9% pentru procesarea si cercetarea industriala, ~4% pentru cercetari biomedicale si alte cercetari cu putina energie.
Pentru achetele de baza in dinamica si structura materiei, spatiu si timp, fizicienii cauta cele mai simple genuri de interactiuni la cele mai inalt posibile energii. Acestea , in mod normal, implica energii ale particulelor de multi GeV si interactiuni ale celor mai simple particule: leptoni ( de exemplu: electronii si protonii) si cuarci sau fotoni si gluoni in campul cuantei. Din moment ce cuarcii izolati sunt indisponibili datorita paletei mici de culori, cele mai simple experimente disponibile implica interactiunile, in primul rand, a leptonilor intre ei si ,in al doilea rand, a leptonilor cu nucelonii, care sunt compusi din cuarci si gluoni. Pentru a studia ciocnirile cuarcilor intre ei, savantii recurg la coliziunile dintre nucleoni, care la energii mari ar putea fi considerati ca interatiuni intre doua corpuri ale cuarcilor si gluonilor din care sunt compusi. Astfel, fizicienii au tendinta sa foloseasca masini care creeaza raze de electroni, protoni, si antiprotoni, care interactionand intre ei sau cu cele mai simple nuclee (cum ar fi hidrogenul sau deuteriul) la cele mai mari energii posibile, genereaza sute de GeV sau mai mult. Fizicienii nucleari sau cosmologii pot folosi razele atomilor nucleici, fara electroni, pentru a investiga structura, interactiunile si proprietatile nucleilor insisi si condensul la temperaturi extreme si densitati asa cum au aparut in primele momente ale Big Bang-ului. Aceste investigatii implica, adeseori, ciocniri ale nucleilor grei – ale atomilor ca Fe sau Au – la energii de cativa GeV per nucleon. La energii mici,raze de nuclei accelerati sunt folositi, de asenemea, in medicina, cum ar fi tratamentul cancerului.
Pe langa faptul ca sunt de interes fundamental, electronii de mare energie ar putea fi fortati sa emita raze foarte deschise si coerente de fotoni de mare energie – raze ultraviolete sau raze X – pe calea radiatiei sincrotonului, ale caror fotoni are numeroase utilizari in studiul structurii atomului, chimie, biologie, tehnologie. Exemplele includ ESRF in Europa, care a fost recent utilizat pentru a extrage imagini detaliate 3D a insectelor prinse in chihlimbar. Astfel, este o mare cerere pentru acceleratorul de electron de energii moderate (GeV) si intensitate mare.
_______________________________________
Lumea nu va fi distrusă de cei care fac rău, ci de aceia care îi privesc şi refuză să intervină.
Dacă dorim să continuăm a trăi pe această planetă, este nevoie de o schimbare de atitudine.
|
|
