Därför är Cern rund och ESS rak

Läsarfråga:

Partikelacceleratorn Large Hadron Collider, LHC, i Cern är byggd som en cirkel med en diameter på 27 kilometer. Men det finns också linjära acceleratorer. Varför bygger man inte bara linjära acceleratorer? Är det inte lättare att styra protonerna som ska krockas med varandra i en sådan?

/signatur N

Svar: Protonerna (egentligen blykärnorna) ”förvärms” i andra acceleratorer innan de matas in i LHC, där de accelereras i 20 minuter. Fördelen med en cirkel är att accelerationen kan fortgå länge, protonerna cirkulerar i upp till tio timmar. En stråle går medsols och en annan motsols. Även om antalet protoner är högt så är densiteten låg och därmed är det liten sannolikhet att de ska krocka. Att cirkulera i 10 timmar gör att strålarna kontinuerligt möts (de roterar över 11 000 gånger i sekunden) och man får ett högt antal krockar totalt.

/MYRLENDINGEN

Svar: Partiklarna accelererar i flera varv. Linjära acceleratorer begränsas av kostnaden för de starkare magneterna som krävs på kortare sträcka och av jordens kurvatur, strålen måste vara ”rymdrak”, inte ”gravitationsrak”. För att få de högsta energierna är cirkulära acceleratorer bäst, men linjära har många andra fördelar.

/David Larsson

Svar: Ju mindre radien är, desto större blir accelerationen in mot centrum. Det kräver starkare magneter för att hålla strålen på plats. Men det blir också större energiförluster. Den så kallade synkrotronstrålningen uppkommer genom att laddade partiklar tvingas avvika från en geometriskt rak bana.

/Allan

Har du nya intrikata frågor? Mejla till teknikfragan@nyteknik.se

 
Följ Ny Teknik på Facebook!

Prenumerera på Ny Tekniks kostnadsfria nyhetsbrev!