Taking a closer look at LHC
Electronvolt, az energia eV-val jelölt egysége, kis energiák esetén használatos.
| 1 elektronvolt
1 eV azt az energiamennyiséget jelenti, amely egyenértékű azzal az energiával, amelyet egyetlen, nem kötött elektron (vagy proton) nyer, amikor egy volt elektrosztatikus potenciálkülönbségen keresztül gyorsul, vákuumban Egy 1,5 V-os akkumulátor tehát minden egyes elektron számára 1,5 eV energiát biztosít. Vagy egy tévékészülék CRT-je ~ 20 keV-ot biztosít. 1 eV = 1.602-10-19 Joule 1 MeV = 106 eV 1 GeV = 109 eV 1 TeV = 1012 eV |
 |
|
Energiák a CERN-ben …..
Linac 50 MeV (Linac4 160 MeV)
PSB 1.4 GeV
PS 25 GeV
SPS 450 GeV
LHC 7 TeV |
 |
Az LHC gyorsítóban haladva tehát minden proton eléri a 7 TeV energiát.
Egy ilyen energia eléréséhez 350 millió “összekapcsolt” TV készülékre (~20 keV) lenne szükség.
A TRC-ben egy 12 cm-es gyorsítószakaszból kiindulva egy nagyon különleges komplex gyorsítót kapunk:
0.12 x 350-106 ~ 40-106 m (40000 km !).
“A mi gyorsítónkat” az Egyenlítő vonalára kellene helyezni.
A CERN gyorsító komplexuma tehát ekkora?
Egy közönséges 1,5 V-os akkumulátort is tekinthetünk.
ELHC / EBattery = 4,7×1012.
Az 5 cm-es méretét véve:
4,7×1012×0,05 ~ 2,3-1011 m (230 millió km!).
A Nap és a Föld közötti átlagos távolság 149 millió km.
Kiszámíthatjuk az ehhez a távolsághoz szükséges pályát:
2,3-1011 /2π
pályasugár =3,7-1010 m
Szóval, kb. 100-szor de Hold pályasugara.
Kétségtelen, hogy az LHC nem túl nagy !!!
Massza egység
A tömeg és az energia ekvivalenciája alapján a használt egység az eV/c2 és ezek többszörösei MeV/c2 vagy GeV/c2 .
(1 atomi tömegegység – 1 u = 0,9315 GeV/c2)
Például:
elektron tömege= 0,5110 MeV/c2
proton tömege= 0,9383 GeV/c2
neutron tömege= 0,9396 GeV/c2
De röviden, az úgynevezett “természetes egységeket” (c = 1) használva csak eV ( vagy MeV vagy GeV) van wrtitten, biztosat adva, hogy aki olvas, tudja, hogyan működik az ekvivalencia.