Et nærmere kig på LHC
Elektronvolt, enhed for energi betegnet med eV, anvendes for små energier.
| 1 elektronvolt
1 eV er defineret som den energimængde, der svarer til den energi, som en enkelt ubundet elektron (eller proton) opnår, når den accelereres gennem en elektrostatisk potentialforskel på en volt, in vacuo Så et 1,5 V-batteri giver hver elektron en energi på 1,5 eV. Eller billedrøret i et tv-apparat giver ~ 20 keV. 1 eV = 1.602-10-19 Joule 1 MeV = 106 eV 1 GeV = 109 eV 1 TeV = 1012 eV |
 |
|
Energier på CERN …..
Linac 50 MeV (Linac4 160 MeV)
PSB 1.4 GeV
PS 25 GeV
SPS 450 GeV
LHC 7 TeV |
 |
Så hver proton når 7 TeV-energi, mens den bevæger sig i LHC-acceleratoren.
Der ville være behov for 350 millioner “tilsluttede” tv-apparater (~20 keV) for at nå denne energi.
Hvis man tager et acceleratorafsnit på 12 cm i TRC, har vi en meget speciel kompleks accelerator:
0,12 x 350-106 ~ 40-106 m (40000 km !).
“Vores accelerator” skal placeres på ækvatorlinjen.
Så, er CERN’s acceleratorkompleks så stort?
Vi kan også betragte et almindeligt 1,5 V-batteri.
ELHC / EBatteri = 4,7×1012.
Hvis man tager dets 5 cm størrelse:
4,7×1012×0,05 ~ 2,3-1011 m (230 millioner km!).
Den gennemsnitlige afstand mellem Solen og Jorden er 149 millioner kilometer.
Vi kan beregne den nødvendige bane for at dække denne længde:
2,3-1011 /2π
orbitalradius =3,7-1010 m
Så, ca. 100 gange de Månens bane radius.
Det er helt sikkert, at LHC ikke er for stor !!!!
Masseenhed
Fra ækvivalensen mellem masse og energi er den anvendte enhed eV/c2 og deres multipla MeV/c2 eller GeV/c2 .
(1 atomare masseenhed – 1 u = 0,9315 GeV/c2)
For eksempel:
elektronmasse= 0,5110 MeV/c2
protonmasse= 0,9383 GeV/c2
neutronmasse= 0,9396 GeV/c2
Men for at gøre det kort, ved hjælp af de såkaldte “naturlige enheder” (c = 1), skrives der kun eV ( eller MeV eller GeV), hvilket giver sikkerhed for, at den der læser ved, hvordan ækvivalensen fungerer.