Um\u00a0acelerador de part\u00edculas<\/b>\u00a0\u00e9 uma m\u00e1quina usada para pesquisas em f\u00edsica nuclear que pode fazer com que part\u00edculas menores que os \u00e1tomos se movam muito rapidamente.<\/p>\n
Um\u00a0acelerador de part\u00edculas<\/b>\u00a0\u00e9 um equipamento que utiliza campos el\u00e9tricos e\/ou magn\u00e9ticos para projetar part\u00edculas subat\u00f4micas em alta velocidade. Muitas vezes, essas part\u00edculas s\u00e3o colididas umas com as outras como parte de experimentos de f\u00edsica, permitindo-nos aprender mais sobre como o universo funciona.<\/p>\n
Os\u00a0aceleradores<\/strong>\u00a0trabalham com part\u00edculas carregadas que s\u00e3o aceleradas a velocidades pr\u00f3ximas \u00e0 velocidade da luz. Ao deixar part\u00edculas muito r\u00e1pidas e energ\u00e9ticas colidirem nos aceleradores, os cientistas podem extrair informa\u00e7\u00f5es sobre os menores componentes. Em tais colis\u00f5es s\u00e3o criadas novas part\u00edculas, que fornecer\u00e3o informa\u00e7\u00f5es sobre os segredos da f\u00edsica de part\u00edculas. Em certo sentido, os grandes aceleradores podem ser os \u201csuper microsc\u00f3pios\u201d de hoje.<\/p>\n Acelerador –<\/b>\u00a0O que \u00e9<\/strong><\/p>\n Um\u00a0acelerador\u00a0impulsiona part\u00edculas carregadas, como pr\u00f3tons ou el\u00e9trons, em alta velocidade, pr\u00f3ximas \u00e0 velocidade da luz.<\/p>\n Eles s\u00e3o esmagados contra um alvo ou contra outras part\u00edculas que circulam na dire\u00e7\u00e3o oposta. Ao estudar essas colis\u00f5es, os f\u00edsicos s\u00e3o capazes de sondar o mundo dos infinitamente pequenos.<\/p>\n Quando as part\u00edculas s\u00e3o suficientemente energ\u00e9ticas, acontece um fen\u00f4meno que desafia a imagina\u00e7\u00e3o:<\/strong>\u00a0a energia da colis\u00e3o \u00e9 transformada em mat\u00e9ria na forma de novas part\u00edculas, a mais massiva das quais existia no Universo primitivo.<\/p>\n Esse fen\u00f4meno \u00e9 descrito pela famosa equa\u00e7\u00e3o de Einstein E=mc2<\/sup>, segundo a qual a mat\u00e9ria \u00e9 uma forma concentrada de energia, e as duas s\u00e3o intercambi\u00e1veis.<\/p>\n O Large Hadron Collider (Grande Colisor de H\u00e1drons) \u00e9 o acelerador mais poderoso do mundo. Aumenta part\u00edculas, como pr\u00f3tons, que formam toda a mat\u00e9ria que conhecemos.<\/p>\n Acelerados a uma velocidade pr\u00f3xima \u00e0 da luz, eles colidem com outros pr\u00f3tons. Essas colis\u00f5es produzem part\u00edculas maci\u00e7as, como o b\u00f3son de Higgs ou o quark superior. Medindo suas propriedades, os cientistas aumentam nossa compreens\u00e3o da mat\u00e9ria e das origens do Universo. Essas part\u00edculas maci\u00e7as duram apenas num piscar de olhos e n\u00e3o podem ser observadas diretamente.<\/p>\n Quase imediatamente eles se transformam (ou decaem) em part\u00edculas mais leves, que por sua vez tamb\u00e9m se deterioram.<\/p>\n As part\u00edculas que emergem dos elos sucessivos dessa cadeia de decaimento s\u00e3o identificadas nas camadas do detector.<\/p>\n Acelerador de Part\u00edculas –\u00a0<\/b>O que \u00e9<\/strong><\/p>\n Um\u00a0acelerador de part\u00edculas<\/b>, tamb\u00e9m conhecido como esmagador de \u00e1tomos ou colisor de part\u00edculas, \u00e9 um dispositivo que acelera part\u00edculas subat\u00f4micas a altas velocidades e as mant\u00e9m em feixes pequenos e consistentes.<\/p>\n Os\u00a0aceleradores de part\u00edculas<\/b>\u00a0t\u00eam muitas aplica\u00e7\u00f5es em uso comum e em pesquisas de f\u00edsica experimental e te\u00f3rica. O Large Hadron Collider, o maior acelerador de part\u00edculas existente no momento de sua constru\u00e7\u00e3o, foi projetado para colidir part\u00edculas na esperan\u00e7a de separ\u00e1-las e descobrir a part\u00edcula te\u00f3rica de Higgs-Boson.<\/p>\n Aceleradores muito menores est\u00e3o presentes na forma de tubos de raios cat\u00f3dicos em aparelhos de televis\u00e3o simples.<\/p>\n Tubos de raios cat\u00f3dicos e geradores de raios-X, ambos usados por muitas pessoas diariamente, s\u00e3o exemplos de\u00a0aceleradores de part\u00edculas<\/b>\u00a0de baixa energia.<\/p>\n Uma televis\u00e3o de tubo de raios cat\u00f3dicos possui um tubo de v\u00e1cuo contendo uma ou mais pistolas de el\u00e9trons e os meios para desviar o feixe de el\u00e9trons. O feixe \u00e9 desviado conforme necess\u00e1rio para uma tela fluorescente, da qual as imagens s\u00e3o emitidas. Os geradores de raios X aceleram e colidem grandes quantidades de raios X com um alvo de metais pesados; qualquer coisa entre o gerador e o metal aumentar\u00e1 o padr\u00e3o dos raios X atingindo o metal. Profissionais m\u00e9dicos usam isso para diagnosticar problemas dentro do corpo humano.<\/p>\n Aceleradores de part\u00edculas<\/b>\u00a0de maior pot\u00eancia, como os capazes de desencadear rea\u00e7\u00f5es nucleares, geralmente s\u00e3o usados para fins cient\u00edficos.<\/p>\n Um\u00a0acelerador de part\u00edculas\u00a0usado para experimentos de f\u00edsica geralmente acelera fluxos de part\u00edculas subat\u00f4micas em dire\u00e7\u00f5es opostas em velocidades pr\u00f3ximas \u00e0 velocidade da luz.<\/p>\n Eles ent\u00e3o manipulam e colidem essas vigas; as part\u00edculas que comp\u00f5em os raios se esmagam e se separam. Os f\u00edsicos usam detectores especiais para analisar as part\u00edculas quebradas, procurando part\u00edculas ainda menores. Cada nova part\u00edcula descoberta pelos f\u00edsicos fornece um mundo de insights sobre a natureza e a composi\u00e7\u00e3o de toda a mat\u00e9ria.<\/p>\n Muitos coletores de part\u00edculas experimentais, especialmente o Large Hadron Collider, causaram preocupa\u00e7\u00e3o entre alguns f\u00edsicos sobre o risco desses dispositivos, n\u00e3o apenas para os cientistas envolvidos, mas para a Terra como um todo. Algumas teorias matem\u00e1ticas mostram a possibilidade de um acelerador de part\u00edculas de alta pot\u00eancia causar a forma\u00e7\u00e3o de buracos negros em miniatura. A maioria dos f\u00edsicos, no entanto, concorda que esses micro buracos negros, se produzidos, apresentariam pouca ou nenhuma amea\u00e7a, pois se dissipariam na radia\u00e7\u00e3o inofensiva de Hawking ou cresceriam muito lentamente para apresentar qualquer tipo de perigo razo\u00e1vel.<\/p>\n Para algumas pessoas, um acelerador de part\u00edculas pode parecer uma ferramenta um tanto primitiva, que lembra as pessoas das cavernas juntando pedras para descobrir o que existe l\u00e1 dentro.<\/p>\n O conhecimento cient\u00edfico adquirido com esses dispositivos, no entanto, \u00e9 imenso e provavelmente continuar\u00e1 sendo \u00e0 medida que os\u00a0aceleradores de part\u00edculas<\/b>\u00a0se tornarem cada vez mais poderosos. O el\u00e9tron, por exemplo, foi descoberto atrav\u00e9s do uso de um tubo de raios cat\u00f3dicos. Alguns teorizam que a part\u00edcula de Higgs-B\u00f3son, se descoberta, poderia fornecer a chave para uma compreens\u00e3o muito maior do mundo f\u00edsico como um todo.<\/p>\n Acelerador de Part\u00edculas –\u00a0<\/b>Como funciona<\/strong><\/p>\n Um\u00a0acelerador de part\u00edculas<\/b>\u00a0\u00e9 um dispositivo de f\u00edsica que usa campos el\u00e9tricos para acelerar part\u00edculas carregadas a imensas velocidades, \u00e0s vezes fra\u00e7\u00f5es significativas da velocidade da luz.<\/p>\n Part\u00edculas comuns que podem ser encontradas dentro de\u00a0aceleradores de part\u00edculas<\/b>\u00a0incluem pr\u00f3tons e el\u00e9trons, os blocos de constru\u00e7\u00e3o do \u00e1tomo.<\/p>\n Um\u00a0acelerador de part\u00edculas\u00a0\u00e9 usado para observar o comportamento de pequenas part\u00edculas em altas velocidades e energias, bem como para fins mais cotidianos, como gerar um tipo espec\u00edfico de radia\u00e7\u00e3o eletromagn\u00e9tica.<\/p>\n Os\u00a0aceleradores de part\u00edculas<\/b>\u00a0s\u00e3o frequentemente usados para esmagar part\u00edculas umas contra as outras em velocidades muito altas, revelando seus componentes mais fundamentais.<\/p>\n O gerador de raios-x e o aparelho de televis\u00e3o s\u00e3o exemplos comuns de\u00a0aceleradores de part\u00edculas<\/b>, com o mesmo design b\u00e1sico que seus primos maiores usados em experimentos de f\u00edsica de alta energia.<\/p>\n Um acelerador de part\u00edculas se enquadra em uma de duas categorias:\u00a0<\/strong>circular ou linear.<\/p>\n Em um\u00a0acelerador de part\u00edculas circular, as part\u00edculas s\u00e3o aceleradas em um caminho circular cont\u00ednuo. A vantagem desse arranjo \u00e9 que a part\u00edcula pode ser direcionada em c\u00edrculo muitas vezes, economizando hardware. A desvantagem \u00e9 que as part\u00edculas nos aceleradores circulares emitem radia\u00e7\u00e3o eletromagn\u00e9tica, chamada radia\u00e7\u00e3o s\u00edncrotron.<\/p>\n Como o momento deles os incentiva constantemente a seguir uma trajet\u00f3ria tangencial ao c\u00edrculo, a energia deve ser gasta continuamente para mant\u00ea-los no caminho circular, o que significa que os\u00a0aceleradores de part\u00edculas circulares<\/b>\u00a0s\u00e3o menos eficientes. Em grandes aceleradores, a radia\u00e7\u00e3o s\u00edncrotron \u00e9 t\u00e3o intensa que todo o acelerador deve ser enterrado no subsolo para manter os padr\u00f5es de seguran\u00e7a. O acelerador de part\u00edculas Fermilab, em Illinois, possui um caminho circular de 6,43 km.<\/p>\n Aceleradores lineares disparam part\u00edculas em linha reta em um alvo fixo. O tubo de raios cat\u00f3dicos da sua televis\u00e3o \u00e9 um acelerador de part\u00edculas de baixa energia, que dispara f\u00f3tons na faixa de luz vis\u00edvel em uma placa de vidro, a tela. O fluxo de f\u00f3tons \u00e9 constantemente redirecionado para preencher a tela com pixels.<\/p>\n Esse redirecionamento ocorre com rapidez suficiente para percebermos o fluxo alternado de f\u00f3tons como uma imagem cont\u00ednua.<\/p>\n Aceleradores lineares<\/strong>\u00a0de alta energia, ou linacs, s\u00e3o usados em aplica\u00e7\u00f5es f\u00edsicas. Alternativamente, uma s\u00e9rie de placas atrai e repele as part\u00edculas carregadas que se movem atrav\u00e9s delas, puxando as part\u00edculas para frente quando elas ainda n\u00e3o passaram por ela e empurrando-as para longe depois que elas passam. Dessa maneira, campos el\u00e9tricos alternados podem ser usados para acelerar fluxos de part\u00edculas a velocidades e energias muito altas. Os f\u00edsicos usam esses aceleradores para simular condi\u00e7\u00f5es ex\u00f3ticas, como as que est\u00e3o no centro das estrelas ou perto do come\u00e7o do universo. O \u201czool\u00f3gico de part\u00edculas\u201d descrito pelo Modelo Padr\u00e3o da f\u00edsica de part\u00edculas foi descoberto de forma incremental em experimentos com\u00a0aceleradores de part\u00edculas<\/b>.<\/p>\n O maior\u00a0acelerador linear<\/b>\u00a0de part\u00edculas \u00e9 o Acelerador Linear Stanford, com um comprimento de 3,2 km.<\/p>\n Acelerador Linear – O que \u00e9<\/strong><\/p>\n Um\u00a0acelerador linear<\/b>\u00a0\u00e9 um dispositivo que acelera a mat\u00e9ria a uma alta velocidade, movendo-a por um caminho linear com campos eletromagn\u00e9ticos.<\/p>\n O termo \u00e9 mais comumente usado para se referir a um\u00a0acelerador linear de part\u00edculas<\/b>, ou linac, que acelera \u00e1tomos ou part\u00edculas subat\u00f4micas.\u00a0\u201cAcelerador linear\u201d<\/b>\u00a0tamb\u00e9m pode se referir a dispositivos que usam eletromagnetismo para impulsionar objetos maiores, como pistolas e canh\u00f5es. Aceleradores lineares de part\u00edculas s\u00e3o comumente usados em medicina, ind\u00fastria e experimentos cient\u00edficos, e aceleradores eletromagn\u00e9ticos para objetos maiores podem ter aplica\u00e7\u00f5es futuras para fins como viagens espaciais e armas.<\/p>\n Um\u00a0acelerador linear de part\u00edculas<\/b>\u00a0dispara part\u00edculas carregadas magneticamente. Estes podem ser \u00e1tomos carregados inteiros, chamados \u00edons ou part\u00edculas subat\u00f4micas, como pr\u00f3tons e el\u00e9trons. Primeiro, a part\u00edcula a ser acelerada \u00e9 gerada por um dispositivo eletromagn\u00e9tico, como um c\u00e1todo ou fonte de \u00edons, e liberada em uma c\u00e2mara de v\u00e1cuo em forma de tubo revestida com eletrodos.<\/p>\n Os eletrodos s\u00e3o ent\u00e3o energizados para criar campos magn\u00e9ticos oscilantes que transmitem energia \u00e0 part\u00edcula e a aceleram pelo tubo em dire\u00e7\u00e3o ao alvo do dispositivo.<\/p>\n O arranjo preciso dos eletrodos dentro do tubo, a pot\u00eancia e a frequ\u00eancia da energia enviada para os eletrodos e o tamanho dos eletrodos variam de acordo com as part\u00edculas que est\u00e3o sendo aceleradas e com a finalidade do dispositivo.<\/p>\n Um exemplo simples e muito comum \u00e9 o tubo de raios cat\u00f3dicos, comumente usado em televis\u00f5es, monitores e outras tecnologias de exibi\u00e7\u00e3o.<\/p>\n O tubo de raios cat\u00f3dicos impulsiona el\u00e9trons pelo tubo at\u00e9 atingir um alvo s\u00f3lido na extremidade do tubo, feito de materiais luminescentes chamados f\u00f3sforos, que geralmente s\u00e3o compostos de sulfeto de metal.<\/p>\n Isso faz com que parte da energia dos el\u00e9trons seja liberada como uma emiss\u00e3o de energia eletromagn\u00e9tica nos comprimentos de onda que o olho humano detecta como luz vis\u00edvel.<\/p>\n As m\u00e1quinas de raios-X usadas na medicina e na pesquisa biol\u00f3gica seguem um princ\u00edpio semelhante, disparando fluxos de el\u00e9trons em cobre, molibd\u00eanio ou tungst\u00eanio para produzir emiss\u00f5es de raios-X que podem ser usadas para gera\u00e7\u00e3o de imagens ou, com dispositivos mais poderosos, radioterapia.<\/p>\n Os\u00a0aceleradores lineares de part\u00edculas<\/strong>\u00a0tamb\u00e9m s\u00e3o usados em pesquisas cient\u00edficas. Pequenos dispositivos s\u00e3o freq\u00fcentemente usados para gera\u00e7\u00e3o de imagens em pesquisas biol\u00f3gicas e arqueol\u00f3gicas.<\/p>\n Os\u00a0aceleradores lineares<\/strong>\u00a0usados para pesquisas variam muito em tamanho e podem atingir dimens\u00f5es verdadeiramente colossais devido aos n\u00edveis extremamente altos de energia necess\u00e1rios para produzir alguns dos fen\u00f4menos estudados na f\u00edsica moderna.<\/p>\n O maior\u00a0acelerador linear de part\u00edculas<\/strong>\u00a0da Terra, localizado no Laborat\u00f3rio Nacional de Aceleradores SLAC (Stanford Linear Accelerator Center) em Menlo Park, Calif\u00f3rnia, tem 3,2 km de comprimento.<\/p>\n Eles tamb\u00e9m s\u00e3o usados em alguns processos industriais. Alguns chips de sil\u00edcio usados na eletr\u00f4nica moderna s\u00e3o fabricados em um processo que incorpora aceleradores que impulsionam \u00e1tomos carregados inteiros em vez de part\u00edculas subat\u00f4micas, permitindo a coloca\u00e7\u00e3o muito precisa de \u00e1tomos durante a produ\u00e7\u00e3o. Os aceleradores tamb\u00e9m podem ser usados para implantar \u00edons na superf\u00edcie de materiais como a\u00e7o, alterando a estrutura do material para torn\u00e1-lo mais resistente a rachaduras na corros\u00e3o qu\u00edmica.<\/p>\n O termo \u201cacelerador linear<\/strong>\u201d tamb\u00e9m \u00e9 \u00e0s vezes usado para dispositivos que impulsionam objetos maiores de maneira semelhante, usando o eletromagnetismo para acelerar um proj\u00e9til por um caminho reto.<\/p>\n Eles funcionam com eletricidade atrav\u00e9s de uma bobina de metal enrolada no cano do dispositivo, um design chamado de pistola, driver de massa ou pistola Gauss, ou atrav\u00e9s de um par de trilhos de metal posicionados paralelos um ao outro, chamados de ferrovia. Um objeto feito de um material ferromagn\u00e9tico, como o ferro, pode ser acelerado no barril do dispositivo com os campos magn\u00e9ticos produzidos por correntes el\u00e9tricas no tempo adequado.<\/p>\n As espingardas foram propostas como uma maneira poss\u00edvel de lan\u00e7ar cargas da superf\u00edcie da Terra para o espa\u00e7o sideral, e as espingardas e ferrovi\u00e1rias est\u00e3o sendo pesquisadas como poss\u00edveis armas.<\/p>\n Aceleradores de Part\u00edculas – Hist\u00f3ria<\/strong><\/p>\n Em 1930, Cockcroft e Walton constru\u00edram um transformador de 200.000 volts e pr\u00f3tons acelerados ao longo de uma linha reta para testar um fen\u00f4meno conhecido como tunelamento de Gamow.<\/p>\n Este foi o primeiro acelerador de part\u00edculas.<\/p>\n Sua tentativa de observar o fen\u00f4meno falhou e eles conclu\u00edram que seria necess\u00e1rio um acelerador de energia mais alto.<\/p>\n Assim come\u00e7ou a busca por energias cada vez mais altas que continuam at\u00e9 hoje.<\/p>\n A\u00a0hist\u00f3ria dos aceleradores<\/strong>\u00a0\u00e9 tra\u00e7ada a partir de tr\u00eas ra\u00edzes separadas, desde o desenvolvimento \u00e1rido at\u00e9 os dias atuais.<\/p>\n O conhecido Livingstonchart \u00e9 usado para ilustrar o qu\u00e3o espetacular esse desenvolvimento tem sido, em m\u00e9dia, com um aumento de uma ordem e meia de magnitude em energia por d\u00e9cada, desde o in\u00edcio dos anos trinta. V\u00e1rios aceleradores atuais s\u00e3o revisados juntamente com planos e esperan\u00e7as para o futuro.<\/p>\n Fonte:<\/strong>\u00a0www.wbur.org\/omnis.if.ufrj.br\/knol.com\/dictionary.cambridge.org\/home.cern\/www.mhi.com\/fnal.gov\/aiimpacts.org\/www.lhc-closer.es\/phys.libretexts.org<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Aceleradores de Part\u00edculas – F\u00edsica Na f\u00edsica,\u00a0acelerador de part\u00edculas\u00a0\u00e9 uma m\u00e1quina que faz com que peda\u00e7os de mat\u00e9ria extremamente pequenos viajem a velocidades muito altas, para que os cientistas possam estudar o modo como se comportam. 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