Achegándonos ao LHC

INICIO CERN LHC FÍSICA NO LHC DETECTORES MODELO ESTÁNDAR EDUCACIÓN LIGAZÓNS NOVAS E MÁIS GLOSARIO

NOVAS: Siga as novas...

 MOVEMENTO SIMPLE
 


Cada paquete de protóns viaxa a case que a velocidade da luz (v = 0,999999991·c ) :

v = 0,999999991 x 299792458     v = 299792455 m/s

Daquela, nun segundo teremos:     

299792455 / 26659 = 11245 voltas/segundo

 Durante os 20 minutos que os protóns precisan para acadar a máxima enerxía a distancia percorrida é maior da necesaria para ir e volver ao Sol.

11245 x 20 x 60 x 27 = 3.64·108 km

A Frecuencia do movemento circular é:   f = 11,245 kHz

e o Periodo é:   T = 1/f 9·10-5 s

Os protóns serán acelarados ata v~c.  Mentres viaxan, están baixo a acción dunha forza centrípeta debida a Forza de Lorentz.

Calculemos esa aceleración centrípeta :

c2/r     ac 2.3·1013 m/s2

É dicir, 2·1012 veces a aceleración da gravidade.


Xa se indicou noutra páxina que a distancia entre dous paquetes consecutivos é de : d = 7, 48 m

Así que o “time between bunches” -bunch spacing-  será

t = distancia / velocidade
t = 7,48 / 3·108

t = 24,95·10-9 s     t = 24,95 ns
que é un moi importante parámetro nun acelerador.

Outro interesante exercizo é o cálculo de cantas voltas daría un protón antes de "caer" por mor da gravidade.
h = ½g·t2     t =  (2h/g)1/2
onde   h   é o radio do tubo (~ 28 mm)

logo: t = (2·0,028/9,81)1/2   

t ≈ 76 ms

Dividido entre o periodo:

nº de voltas = 76·10-3/8,9·10-5

n = 850 voltas


Polo tanto, débese non só correxir problemas nos paquetes de protóns debido a interaccións electromagnéticas, senón que debemos correxir outros debidos a presenza da gravidade.

Os multipolos magnéticos farán este traballo.



12 ...... Final

© Xabier Cid Vidal & Ramon Cid - rcid@lhc-closer.es  | SANTIAGO | Deseño orixinal de Gabriel Morales Rey