FİZİK

Parçacık Hızlandırıcılar Hakkında 9 Enteresan Bilgi

Bazen atom parçalayıcıları olarak da adlandırılan parçacık hızlandırıcıları, dünyanın en gelişmiş bilimsel ekipmanlarındandır. Peki bunlar nedir ve nasıl çalışırlar?

Hadi onların arkasındaki yüksek ileri teknolojiyi keşfedelim!

Parçacık Hızlandırıcı Nedir?

Parçacık hızlandırıcıları, adından da anlaşılacağı gibi, parçacıklar adı verilen küçük madde parçalarını hızlandırmak için kullanılan özel teknoloji araçlarıdır.

Bu tür cihazlar, uygulamaya bağlı olarak belirli bir hedefe ateşlenen hızlı yüklü parçacık akışı üretmek için manyetik ve elektrik alanlarını etkili bir şekilde kullanır.

Parçacıklar protonlardan veya elektronlardan oluşur, ancak bazı özel durumlarda atom altı parçacıkları veya hatta altın, uranyum vb. tüm atomları ateşlemek için de kullanılabilirler.

Büyük Hadron Çarpıştırıcısı

Dairesel parçacık hızlandırıcı (CERN’deki Büyük Hadron Çarpıştırıcısı gibi) adı verilen belirli bir tür parçacık hızlandırıcı yaklaşık altı temel bileşenden oluşur.

1. Parçacık kaynağı – Burada amaçlanan parçacık demeti üretilmektir.

2. Işın borusu – Bu, parçacık ışınının içinde hareket ettiği yapıdır. Genellikle bir vakumda tutulur ve her zaman temiz olmalıdır.

3. Elektromıknatıslar – Bunlar, ışın demeti etrafındaki partikülleri yönlendirmek ve odaklamak için kullanılır.

4. Elektrik alanları – Kiriş borusu etrafındaki çeşitli ayar aralıklarında, elektrik alanları belirli bir frekansta pozitif veya negatif kutuplarda üretilir. Bunlar, partikül ışınını içinden geçerken hızlandırır.

5. Hedefler – Kapalı ve hızlandırılmış parçacık demeti genellikle bir parçacık hedefine yöneliktir. Bu ince bir metal folyo parçası veya diğer parçacıklar olabilir.

6. Dedektörler – Özel partikül detektörleri, hızlandırıcı içerisindeki çarpışmaların sonucunu kaydetmek için kullanılır. Herhangi bir çarpışma sırasında oluşan parçacıklara veya radyasyona dikkat ederler.

Parçacık Hızlandırıcılar Hakkında Bazı İlginç Gerçekler


1. Eski tip TV’nizde bir çeşit parçacık hızlandırıcısı vardı.

Düz ekran LCD ve Plazma TV’lerden önceki günleri hatırlayacak kadar büyükseniz, bir noktada kendi küçük parçacık hızlandırıcınızın sahibisinizdir.

2. Parçacık hızlandırıcılarının birçok önemli kullanımı vardır.

Parçacık hızlandırıcıları sadece ev eğlencesi için kullanılmaz. Dünya çapında birçok önemli uygulamaları var.

Örneğin, partikül hızlandırıcıları tıpta, hastalıkların teşhisini hızlandırmak için kullanılırlar. Endüstride, bilgisayar çipleri ve shrink paketleme gibi şeyler yapmak için kullanılırlar.

Ayrıca, sınır kontrollerindeki yükün yanı sıra stok yönetimi ve malzeme karakterizasyonu için de kullanılırlar.

3. Parçacık hızlandırıcıları etrafımızdaki evreni anlamamıza yardımcı olur.

Parçacık hızlandırıcılarının en önemli kullanımlarından biri, parçacık fiziği, yani yüksek enerjili fizik alanındadır. Parçacık fizikçileri bunları kullanarak; maddeden enerjiye, zaman ve mekana her şeyi yöneten birçok temel parçacığın ve fiziksel yasaların doğasını öğreniyorlar.

4. Büyük Hadron Çarpıştırıcısı dünyanın en büyük parçacık hızlandırıcısıdır.

Muazzam Büyük Hadron Çarpıştırıcısı en büyük ve en güçlü parçacık hızlandırıcıdır. İlk olarak Eylül 2008’de açıldı ve 27 km uzunluğundaki süper iletken mıknatıslar halkasından hızlanma noktaları içeriyor.

Bu devasa yapı, ışık hızına yakın olan atom altı parçacıkları ışınların birbirlerine ne olduğunu görmek için ateşlemek için kullanılır. Büyük Hadron Çarpıştırıcısı, parçacık fiziğinde Higgs Boson’un keşfi de dahil olmak üzere birçok şaşırtıcı atılım yapılmasına yardımcı oldu.

5. Parçacık hızlandırıcılarının iki ana tipi vardır.

Parçacık hızlandırıcıları çeşitli şekil ve boyutlardadır. İki ana kategoride sınıflanırlar; doğrusal hızlandırıcılar ve dairesel hızlandırıcılar.

Birincisi parçacıkları düz bir çizgide hareket ettirir. İkincisi, CERN’deki Büyük Hadron Çarpıştırıcısı veya ABD’deki Tevatron gibi, dairesel bir rota etrafında hareket eder.

6. Parçacık hızlandırıcıları çeşitli temel elementleri keşfetmek için kullanılmıştır.

Parçacık hızlandırıcıları, parçacık fiziğinin ötesinde, diğer bilim alanlarında bazı önemli keşifler yapmak için kullanılmıştır. Örneğin, Lawrence’ın 60 inçlik Siklotronu gibi erken makineler, plütonyum, neptunyum ve diğer birçok transuranik element ve izootu keşfetmek için kullanıldı.

Bu çalışma sonrası Glenn Seaborg ve Edwin McMillan, 1951’de Nobel Kimya Ödülü’ne layık görüldü.

7. Dünyanın en uzun binalarından biri parçacık hızlandırıcı için özel olarak inşa edildi.

San Francisco’daki SLAC Ulusal Hızlandırıcı Laboratuvarı’ndaki Lineer Hızlandırıcı binası, dünyanın en uzun binalarından biridir. Bina yaklaşık 3,2 km uzunluğundadır ve çok güçlü bir doğrusal parçacık hızlandırıcıya sahiptir.

8. İnsan yapımı en yüksek sıcaklık bir parçacık hızlandırıcısının içinde kaydedildi.

Brookhaven Ulusal Laboratuvarı’nın Relativistik Heavey İyon Çarpıştırıcısında 2012 yılında yaklaşık 5.5 trilyon santigrat derece bir kabarcık sıcaklığı kaydedildi.

Bu onların sadece bir Guinness Dünya Rekoru kazanmasıyla kalmadı, aynı zamanda az miktarda kuarkon plazma (erken evrene egemen olduğu düşünülen plazma) üretmelerini de sağladı.

9. Gelincikler bir zamanlar hızlandırıcı parçalarını temizlemek için kullanıldı.

1971 ve 1999 yılları arasında gelincikler Fermilab’ın Meson Laboratuvarı’nda parçacık hızlandırıcısının belirli kısımlarını temizlemek için kullanılmıştır. İlerleyen yıllarda gelincikler özel olarak tasarlanmış robotlarla değiştirildi.

Kaynak

https://interestingengineering.com/9-amazing-facts-about-particle-accelerators-and-how-they-work

Paylaşmak Güzeldir

Busra Meral

Keyifli okumalar...

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Kapalı