Un acelerador de partículas | ComotudoFunciona

por calpee

Sabía que tienes una especie de acelerador de partículas en casa? De hecho, es probable que esté leyendo este artículo usando uno! Los cilindros de rayos catódicos (CRT) de cualquier televisor o monitor de PC son en realidad un acelerador de partículas. br

El bien CRT toma las partículas (electrones) del cátodo, las ha acelerado y también cambia su dirección mediante el uso de electroimanes en el vacío. Luego choca con las moléculas de fósforo en el lienzo. El buen resultado de la colisión es un punto de luz, o un píxel, en su televisor o en el monitor de la PC.

Un acelerador de partículas funciona de la misma manera, excepto que los aceleradores son mucho más grandes, las partículas se mueven mucho más rápido (casi a la velocidad de la luz) y también la colisión produce más partículas subatómicas y también en varios tipos de radiación nuclear. Las partículas son aceleradas por ondas electromagnéticas dentro del dispositivo, casi de la misma manera que la onda empuja a un surfista. Cuanto más enérgicas son las partículas, más visible es la estructura de la materia. Es como esparcir las bolas dispuestas en el triángulo de bolas en el juego de billar. Cuando el bien taco (partícula energizada) aumenta la velocidad, recibe más energía y también puede extender mejor las bolas (liberando más partículas.

Hay dos tipos básicos de aceleradores de partículas:

  • lineal: las partículas viajan a lo largo de un camino largo y recto y también chocan con el objetivo bien
  • circular – las partículas viajan alrededor de un círculo anudé colisionando con el objetivo bien

En aceleradores lineales, las partículas viajan en vacío a lo largo de un tubo de cobre. Los electrones acompañan las ondas creadas por generadores de ondas llamados clistrones. Los electroimanes mantienen las partículas recluidas en un haz estrecho. Cuando la partícula de dos haces alcanza un objetivo al final del túnel, varios detectores registran eventos: partículas subatómicas y también radiación liberada. Estos aceleradores son gigantes y también se mantienen bajo tierra. Un ejemplo de acelerador lineal es el bien linac en el Stanford Linear Accelerator Laboratory (SLAC) en California, que tiene aproximadamente 3 km de largo.

Los aceleradores circulares hacen básicamente lo mismo que los linacs. Sin embargo, en lugar de usar un camino lineal largo, impulsan las partículas, a menudo, alrededor de un camino circular. En cada paso, el campo bien magnetizado se acentúa para que el haz de partículas se acelere con cada paso consecutivo. Cuando las partículas están en su energía más alta o deseada, un objetivo está en la trayectoria del haz, en los detectores o en el cercano. Los aceleradores circulares fueron los primeros tipos de aceleradores inventados en 1929. De hecho, el primer ciclotron bien (que se muestra a continuación) tenía solo 1 cm de diámetro.

El ciclotón de Lawrence utilizó imanes en forma de D (llamados Dee) separados por un pequeño espacio vacío. Les imanes produjo un campo circular magnetizado. Un voltaje oscilante creó un campo eléctrico a través del espacio vacío para asegurar las partículas (iones) en cada giro. A medida que las partículas se movían rápidamente, los rayos de sus caminos circulares se hicieron más grandes anudé que alcanzaron el objetivo bien en el círculo más que afuera. El cicloton bien de Lawrence era eficiente, pero no podía alcanzar las energías de los aceleradores circulares modernos.

Los aceleradores circulares modernos colocan electroimanes y electroimanes alrededor de un tubo circular de cobre para asegurar las partículas. Muchos aceleradores circulares también tienen un acelerador lineal corto para asegurar inicialmente las partículas antes de ingresar al anillo. Un ejemplo de un acelerador circular moderno es el bien Laboratorio Nacional del Acelerador Fermi (en inglés – Fermilab) en Illinois, que ocupa casi 25,6 km²

Echemos un vistazo dentro del acelerador de partículas.

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