Achegándonos ao LHC
Nesta sección presentamos algúns cálculos simples coa intención de comparar a enerxía do LHC con outras situacións máis familiares. Na sección Relatividade pódese atopar unha discusión máis detallada sobre a enerxía nun colisor como o LHC, en termos relativistas.
De canta enerxía estamos a falar?
Non semella moita enerxía.
Para o experimento ALICE , cada ión de Pb-208 acada 1150/2 = 575 TeV.
Xa que logo, a enerxía por nucleón é: 575/208 = 2,76 TeVCalculemos a enerxía cinética dun insecto duns 60 mg voando a uns 20 cm/s:
Ec = ½ m·v2 ⇒ Ek = ½ 6·10-5·0,2 2 ~ 7 TeV
É dicir , no LHC cada protón acadará unha enerxía semellante á dun noxento ... MOSQUITO!
Quizais a comparación non sexa moi convincente á hora de valorar o significado enerxético de 7 Tev. Vexámolo dende outro punto de vista: Calculemos a enerxía almacenado nun dos paquetes (bunch) de protóns: 7 TeV/protón x 1,15·1011 protons/bunch ~1,3·105 J/bunch Unha poderosa moto GP de 150 kg a 150 km/h tería unha Ecinética: Ec = ½ ·150 · 41,72 ~ 1,3·105 J
|
![]() |
Así que se un paquete de protóns do LHC colisionase contigo, o impacto sería semellante ao producido por esa moto viaxando a uns 150 km/h.
Se tes sorte para evitar "esa moto de 0,2 picogramos", non te preocupes, hai 2807 que veñan detrás dela. Ademais, se decides cambiar de carril algo semellante ven en sentido oposto.
Outro cálculo que mostra a enorme cantidade de enerxía que se manexa no LHC é o seguinte: 1,29·105 J / bunch x 2808 bunches ~ 360 MJ
-Enerxía almacenada no feixe- (Stored beam energy)
|
Isto é equivalente a 77,4 kg de TNT A enerxía xerada co TNT é 4.68MJ/kg (Beveridge 1998).
|
Tomemos a calor específica do Ouro (Ce = 128 J/kgK) e a súa Entalpía de Fusión (ΔHF = 63,71 kJ/kg)
Los 360 MJ son suficientes para llevar 1500 kg de ouro desde 25ºC a súa total fusión ⇒ 1,5 Toneladas de Ouro
Obviamente, tal cantidade de enerxía non pode ser proporcionada instantaneamente. De feito o proceso para ter os dous feixes de protóns a 7 TeV no LHC dura uns 25 minutos ao través da cadea de aceleradores do CERN.
AUTORES Xabier Cid Vidal, Doutor en Física de Partículas (experimental) pola USC. Research Fellow in experimental Particle Physics no CERN, desde xaneiro de 2013 a decembro de 2015. Actualmente está no Depto de Física de Partículas da USC ("Ramon y Cajal", Spanish Postdoctoral Senior Grants). Ramon Cid Manzano, profesor de Física e Química no IES de SAR de Santiago de Compostela, e Profesor Asociado no Departamento de Didáctica das Ciencias Experimentais da USC. É licenciado en Física e en Química, e é Doutor pola Universidade de Santiago (USC). |
CERN CERN and the Environment |
LHC Detector MoEDAL |
NOTA IMPORTANTE
Toda a Bibliografía que foi consultada para esta Sección está indicada na Sección de Referencias
© Xabier Cid Vidal & Ramon Cid - rcid@lhc-closer.es | SANTIAGO |