Mirando más de cerca al LHC
Electronvoltio, unidad para la energía denotada por eV, se utiliza para energías pequeñas.
| 1 electrón-voltio
1 eV se define como la cantidad de energía equivalente a la obtenida por un solo electrón (o protón) no ligado cuando es acelerado a través de una diferencia de potencial electrostático de un voltio, en el vacío Así, una pila de 1,5 V proporciona a cada electrón una energía de 1,5 eV. O el CRT de un televisor proporciona ~ 20 keV. 1 eV = 1.602-10-19 Joule 1 MeV = 106 eV 1 GeV = 109 eV 1 TeV = 1012 eV |
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Energías en el CERN …..
Linac 50 MeV (Linac4 160 MeV) PSB 1.4 GeV
PS 25 GeV
SPS 450 GeV
LHC 7 TeV |
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Así, cada protón alcanza una energía de 7 TeV mientras se mueve en el acelerador LHC.
Se necesitarían 350 millones de televisores «conectados» (~20 keV) para alcanzar esa energía.
Tomando una sección del acelerador de 12 cm en el TRC, tenemos un complejo acelerador muy especial:
0,12 x 350-106 ~ 40-106 m (¡40000 km !).
«Nuestro acelerador» debería estar situado en la línea del Ecuador.
Entonces, ¿es tan grande el complejo acelerador del CERN?
También podemos considerar una batería común de 1,5 V.
ELHC / EBattery = 4,7×1012.
Tomando su tamaño de 5 cm:
4,7×1012×0,05 ~ 2,3-1011 m (¡230 millones de km!).
La distancia media entre el Sol y la Tierra es de 149 millones de kilómetros.
Podemos calcular la órbita necesaria para cubrir esa longitud:
2,3-1011 /2π
radio orbital =3,7-1010 m
Así que, unas 100 veces el radio orbital de la Luna.
¡Definitivamente, el LHC no es demasiado grande!
Unidad de masa
De la equivalencia entre masa y energía la unidad utilizada es eV/c2 y sus múltiplos MeV/c2 o GeV/c2 .
(1 unidad de masa atómica – 1 u = 0,9315 GeV/c2)
Por ejemplo:
masa del electrón= 0,5110 MeV/c2
masa del protón= 0,9383 GeV/c2
masa del neutrón= 0,9396 GeV/c2
Pero para abreviar, usando las llamadas «unidades naturales» (c = 1), se escribe eV ( o MeV o GeV) solamente, dando por seguro que quien lee sabe cómo funciona la equivalencia.