Datos sobre Atom Smashers

March 17

Datos sobre Atom Smashers


Los aceleradores de partículas crean haces de tal poder que son capaces de rasgar el tejido de la materia aparte. Los primeros aceleradores de protones se arremolinan enviados a velocidades suficientemente altas como para enviar los protones a la derecha en los núcleos de los átomos del blanco, dividirlos y el envío de los fragmentos de vuelo de distancia. Esos primeros aceleradores eran lo suficientemente potente como para ser llamado "aceleradores de partículas." Aceleradores de partículas de hoy no pueden realmente ser llamados aceleradores de partículas más, ya que crean no sólo la energía suficiente para dividir átomos, pero suficiente para dividir los bloques de construcción atómicas mismos.

Campos Eléctricos y Magnéticos

Una partícula cargada puesto en un campo eléctrico se acelerará en una línea recta. Esa misma partícula puesto en un campo magnético también se acelerará - pero no en una línea recta. En su lugar, un campo magnético empujará una partícula cargada de lado de la dirección en que se desplaza. Así es como los aceleradores de partículas trabajo. Mediante el control de los campos eléctricos y magnéticos, las partículas cargadas se puede acelerar y guiados. Diferentes estilos de aceleradores utilizan campos eléctricos y magnéticos de diferentes maneras.

el ciclotrón

En 1930, Ernest Orlando Lawrence inventó el ciclotrón. El primero era un círculo ciclotrón 5 pulgadas de diámetro. El campo eléctrico en ciclotrones es proporcionada por dos electrodos en forma de media-pie. Todo el círculo se pone en un imán. partículas cargadas positivamente se insertan en el medio, donde son acelerados por los electrodos. Debido al campo magnético, las partículas no van directamente, se mueven en un pequeño círculo. Pero con cada círculo las partículas aceleran un poco más, lo que significa que el campo magnético no se enciende con la mayor rapidez, por lo que hacen un círculo más grande. Así que las partículas se salen del centro, acelerando más y más hasta que no reciben suficiente energía para moverse hacia fuera del campo magnético y golpean un objetivo.

sincrotrones

A medida que las partículas se hacen aceleradas a velocidades cada vez más rápidas, se hace más difícil y más difícil de acelerarlos más. El camino en espiral dentro de un ciclotrón no ofrece suficiente control sobre los campos eléctricos y magnéticos para combatir los rendimientos decrecientes ya que las velocidades de las partículas se acercan a la velocidad de la luz. Sincrotrones se basan en una idea diferente. En un sincrotrón, las partículas cargadas siguen una única trayectoria, con electrodos y los campos magnéticos ajustados para mantener las partículas en ese camino sin importar su velocidad.

Aceleradores lineales

También hay una configuración completamente diferente: un acelerador lineal. En un acelerador lineal, las partículas cargadas son empujados en una línea recta por un campo eléctrico. Debido a que las partículas viajan por el camino acelerado sólo una vez, aceleradores lineales se usan más comúnmente con los electrones y positrones, en lugar de las partículas más pesadas con carga positiva. El acelerador lineal más larga es el Stanford Linear Accelerator, con una larga trayectoria recta de 2 millas.

Los sincrotrones de electrones

Hay docenas de sincrotrón de electrones alrededor del mundo que no se utilizan directamente para las partículas de alta energía que producen, sino por la luz intensa que hacen. Como los electrones se convierten en un campo magnético, que tienen una tendencia a la liberación de energía en forma de rayos-X. Para estas instalaciones, llamadas "fuentes de luz," la idea es acelerar electrones y luego drenar la energía de ellos en lugares específicos. imanes especiales tuercen los electrones rápidamente hacia atrás y hacia adelante y con cada giro que liberan un poco de energía de rayos X. Por el ajuste de los campos eléctricos y magnéticos, el ancho de la longitud de onda de rayos X, la intensidad y el pulso se puede ajustar para la tarea específica.

sincrotrones gigantes

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El Gran Colisionador de Hadrones del CERN cuenta con cerca de 10.000 imanes operados a temperaturas criogénicas, enterrado a 100 metros bajo tierra.

Durante muchos años, Fermilab, situado fuera de Chicago, fue el mayor acelerador de protones en el mundo. Ahora que la corona está desgastado por el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) que se extiende a ambos lados de la frontera entre Francia y Suiza. El LHC es un anillo de 27 kilómetros de imanes superconductores que pueden acelerar protones individuales o iones de plomo. El LHC tiene 9.300 imanes que envían haces de protones alrededor del anillo más de 11.000 veces por segundo, que viaja a más de 99,999 por ciento de la velocidad de la luz. Por chocar dos haces opuestos juntos, la energía liberada creará temperaturas de más de 100.000 veces más caliente que el centro del Sol