Aceleração das particulas do lhc

Atividade de Física

1.A aceleração das partículas no LHC

Aceleradores de partículas são equipamentos, no geral, capazes de concentrar grandes quantidades de energia em pequenos volumes. O objetivo do acelerador de partículas, é dar energia cinética a elas para que ganhem velocidade suficiente para colidirem umas com as outras e se quebrarem em pedaços menores. Para tanto, o acelerador de partículas precisa de um equipamento gerador de ondas eletromagnéticas (chamado clístrons) para acelerá-las e um conjunto de eletroímãs para mantê-las num feixe. Os resultados da colisão são analisados por outros equipamentos dentro do acelerador. Um sistema de campos elétricos também participam da movimentação das partículas nos tubos.

2.Condições de pressão e temperatura na aceleração dessas partículas

Os aceleradores de partículas precisam trabalhar em condições extremas de pressão e temperatura por motivos de bom funcionamento do sistema, pois qualquer falha pode levar a acidentes graves e grandes perdas financeiras.

- Condições de pressão:

O acelerador deve ser mantido no mais absoluto vácuo possível, para evitar dois problemas principais: a descarga de faíscas causadas pela presença de microondas no ar, o que comprometeria as estruturas do equipamento; a perda de energia das partículas devido a prováveis colisões com as moléculas de ar. O mantimento do vácuo é feito por bombas rotatórias (que sugam o ar para fora do tubo) e armadilhas frias (superfícies congeladas que atraem possíveis partículas de ar e poeira presentes no tubo mesmo com a ação da bomba).

- Condições de temperatura:

A corrente elétrica que passa na fiação do equipamento é de alta amperagem, portanto, gera muito calor. A geração de calor nos tubos provoca dois problemas principais: destruição da própria estrutura dos fios condutores (provavelmente um derretimento) e dilatação das estruturas (inclusive dos próprios fios), o que causaria rupturas no sistema de lacre de vácuo. Para tanto,