Bližší pohled na LHC
Elektronvolt, jednotka pro energii označovaná eV, se používá pro malé energie.
| 1 elektronvolt
1 eV je definován jako množství energie odpovídající energii, kterou získá jeden nevázaný elektron (nebo proton), když je urychlen elektrostatickým rozdílem potenciálů o velikosti jednoho voltu, ve vakuu Takže baterie o napětí 1,5 V poskytne každému elektronu energii 1,5 eV. Nebo CRT televizoru poskytuje ~ 20 keV. 1 eV = 1.602-10-19 Joule 1 MeV = 106 eV 1 GeV = 109 eV 1 TeV = 1012 eV |
 |
|
Energie v CERN …..
Linac 50 MeV (Linac4 160 MeV)
PSB 1.4 GeV
PS 25 GeV
SPS 450 GeV
LHC 7 TeV |
 |
Takže každý proton při pohybu v urychlovači LHC dosáhne energie 7 TeV.
K dosažení této energie by bylo potřeba 350 milionů „připojených“ televizorů (~20 keV).
Vezmeme-li 12 cm sekci urychlovače v TRC, máme velmi zvláštní komplexní urychlovač:
0,12 x 350-106 ~ 40-106 m (40000 km !).
„Náš urychlovač“ by měl být umístěn na linii rovníku.
Takže je komplexní urychlovač CERNu tak velký?
Můžeme také uvažovat o běžné baterii 1,5 V.
ELHC / EBaterie = 4,7×1012.
Vezmeme-li jeho velikost 5 cm:
4,7×1012×0,05 ~ 2,3-1011 m (230 milionů km!).
Průměrná vzdálenost mezi Sluncem a Zemí je 149 milionů km.
Můžeme vypočítat potřebnou oběžnou dráhu k překonání této délky:
2,3-1011 /2π
orbitální poloměr =3,7-1010 m
Tedy asi 100násobek poloměru oběžné dráhy de Měsíce.
Rozhodně LHC není příliš velký !!!!
Jednotka hmotnosti
Z ekvivalence mezi hmotností a energií se používá jednotka eV/c2 a jejich násobky MeV/c2 nebo GeV/c2 .
(1 atomová hmotnostní jednotka – 1 u = 0,9315 GeV/c2)
Např:
hmotnost elektronu= 0,5110 MeV/c2
hmotnost protonu= 0,9383 GeV/c2
hmotnost neutronu= 0,9396 GeV/c2
Ale pro stručnost, při použití tzv. přirozených jednotek (c = 1) se píše pouze eV ( nebo MeV nebo GeV), což dává jistotu, že kdo čte, ví, jak funguje ekvivalence.