Achegándonos ao LHC
A Radiación Sincrotrón é, dun xeito sinxelo, radiación procedente de partículas cargadas que se moven a velocidades relativistas baixo un campo magnético uniforme. É o equivalente da radiación ciclotrón e toma o nome dos aceleradores relativistas. Cando os ciclotróns son suficientemente poderosos para lanzar ás partículas preto da velocidade da luz, a frecuencia orbital desa partícula cambia. Precísase sincronizar os parámetros do acelerador para que se adapte a esos cambios. Temos entón un acelerador sincrotrón. As partículas sometidas a unha traxectoria permanentemente curvada emiten radiación: a radiación sincrotrón. |
|
Instalacións que usan a radiación sincrotrón están en funcionamiento en diversos lugares do mundo como fontes moi valiosoas de fotóns UV e R-X, para investigación estrutural.
As cavidades RF deben restituir esa enerxía perdida polas partículas.
Por revolución, a potencia perdida é:
(donde ρ é o radio)
É importante destacar que dado que ϒ = E/m0·c2, os electróns perden enerxía 1013 vecesmáis rápido que os protóns. Esta é unha das razóns de que no LHC corran protóns, e que o posible acelerador de electróns do futuro (CLIC ou ILC) será un acelerador lineal.
Obteñamos ρ en función doutros parámetros do acelerador e sustituamos o seu valor na expresión anterior:
con B = 8,33 T e ϒ = 7640 temos: P = 1,93·10-11 W
A enerxía perdida por volta (1 s = 11245 voltas), é dicir a chamada Synchrotron radiation loss/turn:
1,93·10-11/11245 = 1,72·10-15 J/volta
ou, en keV: ~ 10 keV/voltaDoutra banda, para cada feixe: Pbeam = 1,90·10-11 ·1,15·1011 · 2808 ⇒ Pbeam ≃ 6135 W
Finalmente, a enerxía perdida por segundo e metro é:
O xeito de reducir o número total de partículas sen comprometer a luminosidade consiste en incrementar o espazo entre bunches -bunch spacing- (utilizar menos bunches) e compensar esta reducción aumentando o número de protóns en cada bunch.
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 |