Akcelerator cząstek


Akcelerator cząstek w encyklopedii

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

Akcelerator – urządzenie służące do przyspieszania cząstek elementarnych lub jonów do prędkości bliskich prędkości światła w próżni. Cząstki obdarzone ładunkiem elektrycznym są przyspieszane w polu elektrycznym. Do skupienia cząstek w wiązkę oraz do nadania im odpowiedniego kierunku używa się odpowiednio ukształtowanego, w niektórych konstrukcjach także zmieniającego się w czasie, pola magnetycznego lub elektrycznego[1].

2MV liniowy akcelerator van der Graffa, konstrukcja z lat 1960

Obiekt bombardowany przez przyspieszone cząstki nazywany jest tarczą lub target (ang. 'cel')[1].

Najprostszymi urządzeniami do przyspieszania cząstek są działa elektronowe, które stosuje się w kineskopach i generatorach promieniowania rentgenowskiego.

Spis treści

Zastosowanie | edytuj kod

1MV akcelerator Cockcrofta – Waltona z 1937 r. stojący w National Science Museum w Londynie

Akceleratory są podstawowym narzędziem badawczym fizyki jądrowej. Służą do rozpędzania cząstek elementarnych i zderzania ich ze sobą w celu przeprowadzania reakcji jądrowych. Umożliwia to poznawanie własności cząstek i przebiegu owych reakcji[1].

W medycynie, akceleratory stosuje się w radioterapii, czyli do leczenia schorzeń (nowotworów) poprzez naświetlanie ich promieniowaniem jonizującym.

Jedne akceleratory mogą być także częściami innych akceleratorów, o większych energiach maksymalnych. Mają one wstępnie rozpędzać cząstki. Są to, tak zwane akceleratory wstrzykujące (inżektory)[1].

Używane są również do generowania obrazu w kineskopach telewizorów, monitorów i oscyloskopów.

W przemyśle akceleratory używane są w różnych technologiach radiacyjnych, m.in. sterylizacji , szczepienia (graftingu), sieciowania, wulkanizacji, konserwowania żywności, czy do modyfikowania półprzewodników[1].

Podział | edytuj kod

Akceleratory można klasyfikować ze względu na różne cechy[1]:

Widok z lotu ptaka na kołowy akcelerator w Fermilab

Główny podział akceleratorów uwzględnia kształt toru i metodę przyspieszania[1]:

Działanie | edytuj kod

Magnes synchrocyklotronu znajdującego się w ośrodku terapii protonami, w Orsay

Cząstki przyspieszane są polem elektrycznym, pole magnetyczne stosuje się do nadania przyspieszanym cząstkom odpowiedniego toru lub skupienia ich.

Pole magnetyczne jest tworzone przy pomocy bloków elektromagnesów, które są rozmieszczone co jakiś czas na całej linii/obwodzie akceleratora.

Akceleratory nie są urządzeniami uniwersalnymi, np. akcelerator przyspieszający cząstki lekkie, nie będzie mógł zostać użyty do przyspieszania ciężkich jonów. Wynika to z różnicy mas cząstek i progu energii, przy której znaczną rolę zaczynają odgrywać efekty relatywistyczne.

Akceleratory mogą zostać wykorzystane do wytwarzania antymaterii.

Gdzie znaleźć | edytuj kod

Akcelerator kaskadowy

W Polsce na dzień 31 grudnia 2016 roku zarejestrowanych było 77 akceleratorów[2].

Zobacz też | edytuj kod

Przypisy | edytuj kod

  1. a b c d e f g Encyklopedia Techniki. Energia jądrowa. Jan Zienkiewicz (red.). Warszawa: Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, 1970, s. 16.
  2. Raport roczny prezesa Państwowej Agencji Atomisytki. Warszawa: Państwowa Agencja Atomistyki, 2016-04-04, s. 26. [dostęp 2019-02-07].
Na podstawie artykułu: "Akcelerator cząstek" pochodzącego z Wikipedii
OryginałEdytujHistoria i autorzy