Come funziona un acceleratore di particelle

Sapete come funziona un acceleratore di particelle, ad esempio quello del Cern, e qual è il suo compito?

acceleratore di particelle

Acceleratore di particelle, come funziona? Stiamo parlando di macchinari molto complessi in grado di accelerare particelle microscopiche tramite interazione della carica elettrica con campi elettromagnetici statici e dinamici: i campi elettrici forniscono energia per accelerare le particelle, i campi magnetici servono per curvare la loro traiettoria usando la forza di Lorentz. È una macchina che produce fasci di ioni o particelle subatomiche come elettroni, positroni, protoni e antiprotoni, con alta energia cinetica.

A cosa possono servire? All'inizio sono stati usati come microscopi per studiare la materia, ma poi le sue potenzialità sono state sfruttate per compiere studi di biologia, di fisica dei materiali, di elettronica, oltre che in medicina per migliorare la diagnosi di alcune malattie e terapie oncologiche. L'acceleratore di particelle si usa ovviamente anche per la ricerca nel campo della fisica delle particelle.

Gli acceleratori possono essere lineari, quando accelerano le particelle in un singolo passaggio, e circolari, che fanno ricircolare le particelle per diversi giri. Ma si possono anche distinguere per l'energia profusa durante le operazioni.

Di sicuro l'acceleratore di particelle del Cern di Ginevra è quello più noto. Si tratta di un acceleratore ad alte energie, usati dai fisici per la ricerca sulle particelle e per indagare la struttura della materia su scala subnucleare, come avviene con l'acceleratore LHC in Svizzera. Quello del Cern ha una circonferenza di 27 chilometri. Sono macchine molto costose. Di sicuro gli acceleratori a bassa energia sono quelli più diffusi e numerosi e sono usati per la fisica nucleare, come pre acceleratori per quelli più forti, per creare isotopi instabili, per la radioterapia per la cura dei tumori.

Altre classificazioni possono riguardare la tipologia di tecnologia di accelerazione usata o il tipo di particella che viene accelerata.

Foto Pixabay

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