|
Acceleratoare de particule
Problema energiilor mari
O dat` cu p`trunderea [n lumea microcosmosului, cercet`torii au avut
de [nt@mpinat o situa\ie cu totul neobi]nuit`. Dac` [n lumea macroscopic`,
multe din informa\iile asupra structurii obiectelor erau ob\inute direct,
prin observa\ii cu ochiul liber, explorarea structurii intime a materiei nu
se putea face nici cu cele mai puternice microscoape. Ochiul nu poate
distinge obiecte mai mici de 6-7 miimi de milimetru, iar microscoapele, nu
pot permite observarea dimensiunilor mai mici de 0,5 miimi de milimetru,
adic` detalii de cca. 5.000 ori mai mari dec@t diametrul unui atom ]i de
500 x 106 ori mai mari dec@t diametrul unui nucleu atomic...
Pentru studierea particulelor subnucleare, pentru investigarea
propriet`\ilor for\elor nucleare, metodele care se folosesc ]i [n prezent
constau [n principal din procese de ciocnire, prin bombardarea nucleelor cu
particule dotate cu energii suficient de mari pentru a putea p`trunde
nucleele atomice. {n acest fel studiind modalit`\ile [n care are loc o
interac\ie, [n urma ciocnirii, se pot determina caracteristicile corpurilor
care au luat parte, precum ]i a for\elor care intervin.
Energiile care se imprim` particulelor-proiectil, sunt difern\iate.
Energia necesar` pentru a "p`trunde" [n dimensiunea de 10-10 m este de
0,002 MeV, dar pentru a p`trunde p@n` la nucleu (10-14 m) este nevoie de o
energie de 10.000 de ori mai mare (20 MeV). In ce priveste patrunderea in
intimitatea nucleului, la dimensiuni de 10-16 m, este nevoie de o energie
de 2000 MeV (adica 2 GeV), iar pentru a ajunge in "interiorul" nucleonilor
(10-18 m) este nevoie de energii de peste 200 GeV.
Desigur, pentru a putea efectua experiente in lumea subatomica sunt
necesare instalatii in care sa fie produse particule-proiectil, apoi aceste
particule sa fie organizate in fascicule de energii mari (adica sa fie
accelerate) si, in fine, sa aiba o posibilitate de a pune in evidenta
rezultatele interactiilor (detectoare de particule). Aceste instalatii
numite acceleratoare, au insotit cu mult succes pe fizicieni in cercetarile
lor, ramanand si in prezent principalul instrument de lucru in lumea
microcosmosului.
Astfel a aparut o noua ramura a fizicii nucleare, cea a
acceleratoarelor, in care tehnicienii, pentru a asigura un singur deziderat
principal - fascicule de energii din ce in ce mai mari - au avut de invins
obstacole deosebite.
Particulele care sunt accelerate in aceste instalatii pot fi, dupa
caz : electroni, pozitroni, protoni, antiprotoni, deutoni, precum si nuclee
ale unor elemente usoare sau medii. Totdeauna insa este vorba de particule
ce poseda sarcini electrice, asupra carora pot actiona oportun forte
electrice si magnetice, astfel incat sa le aduca la un nivel energetic
ridicat. |