El recorregut per la Física de Partícules

A continuació tens la possibilitat de distingir tu mateix tres tipus de partícules a partir de les traces que han deixat al detector.

Els tipus de partícules que es tractaran són:

• electró
• muó
• hadró

L'electró ja el coneixes. És un dels components fonamentals de la matèria, amb una càrrega elèctrica de -1e.
El muó és una mena d'electró "pesat", és a dir, té la mateixa elèctrica que l'electró però pesa bastant més.
Els hadrons són partícules encara més pesades. En són, per exemple, el protó o el neutró. Estan formats per quarks.

Aquí tens un exemple de les traces que deixen les corresponents partícules en un detector:

Traça d'un electró:

Aquí només es veu una traça lleugerament curvada en la primera secció del detector. D'això es dedueix que ha de tractar-se d'una partícula carregada.

L'energia de la partícula només és mesurada pel calorímetre electromagnètic, i es tracta d'una energia de 4-8 GeV.

Pel fet de ser una partícula carregada i deixar senyal d'energia només en el calorímetre electromagnètic, es pot deduïr que ha de tractar-se de la traça d'un electró.

Traça d'un muó:

<

Aquí apareix una traça que deixa senyal en totes les seccions del detector.

Les seccions decisives són la primera i la última.

En la primera secció es veu una traça lleugerament torçada, la qual cosa ens indica una partícula carregada.

I donat que la partícula també és detectada en la cambra de muons (creu groga i fletxa vermella), es pot identificar clarament la partícula com un muó.

Traça d'un hadró:

Hi ha dos maneres de reconèixer traces d'hadrons en imatges de detectors.

En aquesta imatge l'indici crucial de que la traça té a veure amb un hadró és el fet que deixi una senyal en el calorímetre hadrònic.

A més a més, en aquest cas es tracta d'un hadró carregat elèctricament, la qual cosa es pot veure per la senyal que deixa al calorímetre electromagnètic, però també per la traça lleugerament curvada que deixa en la primera secció del detector. Aquesta última senyal, però, és una prova adicional que no és important per identificar una traça hadrònica, a no ser que es vulgui determinar de quin hadró es tracta, la qual cosa no s'explicarà en aquest Recorregut.

La segona possibilitat per reconèixer la traça d'un hadró, que no correspon a la de la imatge de l'exemple, és que la traça de la partícula no vagi més enllà del detector de traces (primera secció). En aquest cas es tracta d'un hadró especialment pesat i que, amb poca energia, la perd molt ràpidament, de manera que ja no pot continuar avançant i es desintegra

Després de veure com es poden distingir les traces de les diferents partícules, practica amb els esdeveniments següents:

• Primer esdeveniment
• Segon esdeveniment
• Tercer esdeveniment
• Quart esdeveniment
• Cinquè esdeveniment
• Sisè esdeveniment

Després de resoldre correctament l'exercici, continua directament amb l'exercici 2!