acceleradors de partícules
DESCRIPTION
Com funcionen els acceleradors de partícules?TRANSCRIPT
En el model estàndard hi
han dos tipus de
partícules: els Fermions
(partícules normals) i els
Bosons (partícules
portadores de forces).
Cada partícula té un
nom, una massa en
megaelectró-volt ,una
càrrega electromagnètica
i un espí que és una
propietat fonamental de
les partícules, més
concretament , una
propietat
electromagnètica de les
partícules. Podríem dir
que l’espí és la direcció
en la que gira una
partícula sobre un eix
qualsevol (en el sentit de
les agulles del rellotge o
en el contrari ).
Dins de la categoria dels
Fermions hi ha els
quarks, dos dels quals
formen els neutrons i els
protons i els leptons que contenen l’electró , les seves versions pesades i els neutrins,
partícules amb poca massa.
A cada quark li correspon el seu nom en anglès coincidint amb la seva sigla. És per
això, que en la imatge, els noms de les partícules no corresponen a les seves sigles, ja
que el quark encant ( C ) en anglès es diu Charme, i el quark avall ( D ) en anglès es
diu Down.
Model Estàndard
Hi ha dos tipus d'acceleradors: els de baixes energies i els de altes. Els acceleradors
de baixes energies són d’ús quotidià; un exemple és la televisió.
Acceleradors d’altes energies
Lineals Utilitzen un conjunt de plaques o tubs situats en línea als que se’ls hi aplica
un camp elèctric altern.
Circulars Aquest acceleradors van millor que els anteriors perquè permeten una
major acceleració amb un espai menor.
Cincrotons Les velocitats que assoleixen són molt
altes perquè arriben a una velocitat propera a la de
la llum ( un 99,7 % ). S’utilitzen per fins mèdics i
d’investigació. Un exemple és el cincrotó A.L.B.A.
Sincrotrons El sincrotró és l’accelerador més
potent de tots, son capaços de aconseguir majors
energies. Tot i això necessiten uns camps
electromagnètics més complexos. Un exemple és el
L.H.C. del C.E.R.N.* de Ginebra.
* L.H.C significa “Large Hadron Colisioner” i C.E.R.N. significa “Centre Europeu de
Recerca Nuclear” que casualment coincideixen les inicials en molts idiomes.
Aquests són els components d’un accelerador de partícules. Tots ells són necessaris
per a el correcte funcionament de l’accelerador.
Buit: Espai dins dels conductors de feixos de partícules. Està al buit per evitar
interferències en els rajos de partícules.
Conductor del feix de partícules: Tub per el qual els feixos de partícules es mouen i
són accelerades.
Components generadors de forces: Aquests components s'encarreguen de generar
les forces electromagnètiques que s'encarreguen de accelerar les partícules. Són
potents electroimants que canvien de polaritat quan els travessen les partícules.
Sistemes de refrigeració: S’encarreguen de mantenir tots els altres components per
sota d’una certa temperatura per evitar la seva fusió.
Components
Els Acceleradors
Blancs: Part del traçat on les partícules impacten generant milers d’altres partícules
secundaries i terciàries.
Detectors : Complexos aparells connectats a grans súper ordinadors que
s’encarreguen de detectar les partícules i enviar-les als ordinadors on els físic les
estudien i tracten de desxifrar el codi de l’Univers
En una part de l'accelerador es creen parells partícula-antipartícula, cada un amb
carrega elèctrica oposada. Immediatament són atretes per uns potentíssims
electroimants i com a conseqüència, separades. Quan les partícules passen per els
electroimants, aquests últims canvien la seva polaritat alternant el corrent. Repeteixen
aquest procés diverses vegades fins que topen unes amb les altres i són destruïdes
generant partícules més simples. Posteriorment, són analitzades.
Com funcionen?