| Menu Principal |
| |
Amb la col·laboració de
|
|
|
|
|
|
Acceleradors
|
 |
|
 |
|
 |
|
Quins tipus d'acceleradors de partícules hi ha?
|
Hi ha dos tipus d'acceleradors de partícules: acceleradors circulars i acceleradors lineals.
En els acceleradors, les partícules es mouen agrupades en paquets de partícules (en anglès, bunches). Aquests paquets són grups de moltes partícules d'un sol tipus.
En els acceleradors circulars les partícules són accelerades al llarg d'un cercle. Els paquets de partícules, doncs, es mouen en una trajectòria circular.
En els acceleradors lineals les partícules són accelerades al llarg d'un recorregut recte. En aquest cas, les partícules són accelerades des del principi del recorregut fins al final, on produeixen una reacció. |
|
|
Quins tipus d'experiment hi ha?
|
Hi ha dos tipus d'experiments: experiments de blanc fix i experiments col·lisionadors. |
 |
|
En un experiment de blanc fix els paquets de partícules són disparats contra un blanc en repòs. Això pot passar, per exemple, en un accelerador lineal en el que l'objecte a investigar, o sigui el blanc, es trobi al final de l'accelerador, i els paquets de partícules siguin accelerats al llarg de tota las seva longitud.
|
 |
|
En els experiments col·lisionadors els paquets de partícules es fan xocar els uns contra els altres. En aquest cas, les mateixes partícules dels paquets s'utilitzen com a blanc. Normalment els paquets de partícules que es mouen en sentits oposats tenen càrrega oposada. El perquè d'això s'explicarà després. |
|
|
Com s'acceleren les partícules en l'accelerador?
|
Les partícules que són accelerades en els acceleradors són partícules carregades elèctricament, és a dir, en el si de camps elèctrics experimenten una força que els accelera i els fa augmentar la seva energia. Un exemple d'això és el Tub de Braun.
Potser encara recordes això de la classe d'electricitat:
Si s'aplica un voltatge entre dues plaques de metall, entre elles es crea un camp elèctric. Si entre les plaques hi ha una partícula carregada, aquest camp elèctric li proporciona energia elèctrica. La fórmula per a l'energia elèctrica és:
E = qU
(on E és l'energia, q la càrrega de la partícula i U el voltatge entre les dues plaques metàl·liques). |
 |
|
Si s'aplica, per exemple, un voltage d'1 V en el recorregut d'una placa a l'altra, l'energia cinètica d'una partícula de càrrega elèctrica Q = 1e augmenta en un electró volt (1 eV). Diem que l'energia emmagatzemada es pot convertir en energia cinètica o de moviment |
|
Tanmateix, com que les partícules no poden anar més ràpid que la llum, és a dir, no poden sobrepassar l'anomenada velocitat de la llum, en partícules molt ràpides l'energia que ja no es pot emmagatzemar en forma d'energia cinètica s'emmagatzema en forma d'energia de massa.
|
 |
|
D'això s'en pot deduir: Com que la càrrega de les partícules ve donada, perquè les partícules adquireixin molta energia s'han d'aplicar tensions d'acceleració molt altes! Això es veu fàcilment considerant la fórmula E=qU, en la que U és la tensió d'acceleració.
|
La següent imatge mostra de manera simplificada una trajectòria d'acceleració lineal, com un se la trobaria en una accelerador lineal.
|
 |
|
Per proporcionar energies més altes a les partícules que s'han d'accelerar, aquestes no són accelerades només en un sol camp elèctric, sinó que es connecten varis camps l'un darrere l'altre.
Pots acabar de fer-te la idea de com funciona l'accelaració de partícules carregades jugant amb aquest 'applet de Java: Simulació d'un accelerador lineal. La traducció de les instruccions al català s'obrirà en una finestra a part. |
|
Després d'aquesta informació general sobre els acceleradors de partícules, pots aprendre més detalls sobre els diferents acceleradors a la pàgina següent, Tipus d'acceleradors.
|
|
|