Acercándonos al LHC

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El Electrón-voltio, unidad de energía con símbolo eV, es utilizada para pequeñas energías.

1 electron-Voltio

1 eV se define como la cantidad de energía equivalente a la que gana un electrón libre (o un protón) cuando es acelerado mediante una diferencia de potencial de un voltio en el vacío.

Así, una pila de 1,5 V proporcionaría a cada electrón (o protón) una energía de 1,5 eV. O un TRC de un televisor proporciona a los electrones unha energía de ~ 20 keV.



1 eV = 1.602·10-19 Joule

1 MeV = 106 eV

1 GeV = 109 eV

1 TeV = 1012 eV

 


 

 


Energías en el CERN.....


Linac   50 MeV


PSB    1.4  GeV


PS      25  GeV


SPS   450 GeV


LHC   7 TeV

 

Por tanto, en el LHC cada protón alcanza una energía final máxima de 7 TeV .

Harían falta 350 millones de TV "conectados en serie" para conseguir esa energía.

Con un tamaño medio de unos 12 cm en el tramo acelerador de un TRC, tendríamos una longitud de:

0,12 x 350·106  ~ 40·106 m (40000 km !).

Por tanto, este "acelerador circular" daría la vuelta a la Tierra sobre la línea del ecuador.

Así que el complejo de aceleradores del CERN finalmente no es tan grande, no?


Todavía podemos llevar la comparación aún más lejos. Tomemos como alimentador de voltaje una pila o batería común de 1,5 V.

ELHC / EPila = 4.7×1012.

Así que estamos hablando de casi 5 billones de baterías o pilas. Con un tamaño de cada pila de unos 5 cm ,la longitud total de ese particular montaje sería:

4.7×1012×0,05  ~  2,3·1011 m (230 millones de km!).

Ese acelerador sería mucho más largo que la distancia entre el Sol y la Tierra (150 millones de km). En forma circular describiría un círculo alrededor de la Tierra con un radio 100 veces mayor que el de la órbita de la Luna.


Sólo con estas dos comparaciones que acabamos de hacer ya podemos hacernos una idea del esfuerzo tecnológico que hay detrás de este enorme dispositivo que constituye el mayor experimento de la Historia.


Unidades de Masa

Desde la equivalencia entre masa y energía la unidad utilizada es eV/c2 y sus múltiplos MeV/c2 o GeV/c2 .

(1 unidad de masa atómica - 1 u = 0,9315 MeV/c2)

Por ejemplo:

  masa del electrón = 0,5110 MeV/c2

  masa del protón = 0,9383 GeV/c2

  masa del neutrón = 0,9396 GeV/c2

Habitualmente escribimos eV (MeV o GeV) solamente, dando por sentado que quien lee esa unidad sabe cual es realmente la equivalencia.




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