"Zrobiłem straszną rzecz. Zapostulowałem istnienie cząstek, które nie mogą być odkryte..." - W. Pauli
 
/Strona główna/Skąd pochodzą/Działalność ludzi/Akceleratory

Ulubione

Drukuj

Mapa

Kontakt
 
Akceleratory

Oprócz reaktorów jądrowych fizycy dysponują drugim sztucznym i niezwykle wydajnym źródłem neutrin. Źródłem tym są akceleratory, czyli maszyny, w których przyśpieszane są cząstki. Produkcja neutrin zachodzi w sposób następujący. Na początku w rurze akceleratora przyśpieszane są protony. Następnie wiązka przyśpieszonych protonów kierowana jest na blok materii - tarczę. W wyniku oddziaływania z tarczą protony produkują piony (zupełnie jak w przypadku oddziaływania promieniowania kosmicznego z atmosferą ziemską). Oprócz pionów produkowane są również inne cząstki, jednak dzięki użyciu pól magnetycznych z pośród produktów reakcji można wyselekcjonować czysty strumień pionów. Piony te następnie kierowane są do tzw. kanału rozpadowego będącego długą, pustą rurą. W kanale piony, będące obiektami niestabilnymi, ulegają rozpadom produkując miony i anty-neutrina mionowe. Przed końcem kanału również część mionów ulega rozpadowi produkując elektrony oraz neutrina mionowe i anty-neutrina elektronowe. Na końcu kanału rozpadowego znajduje się wielometrowy blok materii, który absorbuje wszystkie powstałe w wyniku rozpadów cząstki. Jedynymi cząstkami, które mogą przez ów blok przeniknąć są właśnie neutrina.

Wiązka neutrin z akceleratora

Za blokiem ustawia się detektory, które mają na celu mierzenie wyprodukowanych neutrin. Bardzo często detektor znajduje się wiele kilometrów (czasem nawet kilkaset) od akceleratora. W najprostszym modelu neutrin odległość detektora nie powinna wpływać na ilość rejestrowanych przez niego cząstek. Neutrina nie są bowiem absorbowane prawie w ogóle przez materię, przez którą przenikają.

Japoński kompleks neutrinowy KEK

Okazuje się jednak, że ilość neutrin danego typu (mionowych i elektronowych) obserwowanych w różnej odległości od miejsca produkcji jest istotnie różna! Po raz kolejny okazuje się więc (podobnie jak to miało miejsce w przypadku neutrin słonecznych i atmosferycznych), że nasz model neutrin nie jest pełny i brakuje w nim pewnego istotnego elementu...

.

Ernest O. Lawrence (1901-1958) fizyk amerykański. Skonstruował pierwszy cyklotron - cykliczny akcelerator, w którym przyśpieszane cząstki krążyły po spirali, wielokrotnie przekraczając obszar, w którym były przyśpieszane. Dziś technika cykloronów jest jedną z głównych technik stosowanych do przyśpieszania cząstek materii. W czasie wojny Lawrence pracował przy budowie bomby atomowej wzbogacając uran będący źródłem jej energii. W 1939 roku otrzymał Nagrodę Nobla za opracowanie cyklotronu.
Aby dowiedzieć się więcej:


LEP - największy z dotychczasowych akceleratorów. Został zbudowany w ośrodku CERN w Szwajcarii i miał obwód 27 kilometrów. Przyśpieszał w przeciwnych kierunkach elektrony i anty-elektrony doprowadzając do ich zderzeń w czterech punktach na obwodzie. Wokół punktów tych ustawione były detektory: ALEPH, OPAL, DELPHI i L3. Akcelerator działał w latach 1989-2000. W tej chwili tunel LEP-u jest przebudowywany i przygotowywany dla nowego akceleratora - LHC. Jego uruchomienie przewidywane jest na rok 2007.
Aby dowiedzieć się więcej:

 
 | Kontakt | Mapa| Podziękowania |  © Odkrywanie Neutrin