Guardando un documentario, ho sentito Michio Kaku raccontare che quando era giovane costruiva un acceleratore di particelle fatto in casa. Quello che vorrei sapere è se io stesso posso farlo? E come?
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- Se puoi farlo è una domanda a cui solo tu puoi rispondere, e puoi rispondere provando a crearne una . Una ricerca sul Web per " ciclotrone fatto in casa " produce molti articoli, video e siti interessanti. Se queste tecniche rientrano nel tuo livello di abilità e budget, come dovremmo saperlo?
- In generale, tutto ciò di cui hai bisogno è una sorgente di particelle e un campo di accelerazione. Entrambi esistono in un tubo fluorescente o in un CRT. Con un generatore Van der Graaff puoi produrre tensioni piuttosto elevate – 10 ' s di kV – con cui accelerare gli elettroni / creare " fulmini ". Ma anche una pistola BB è un acceleratore " particella ". Potrebbe essere necessario essere più specifici.
Risposta
Non è così difficile, ma non “t essere in grado di generare abbastanza particelle energetiche elevate.
Il miglior esempio di un acceleratore di particelle è un CRT (tubo catodico), che puoi trovare in ogni monitor CRT o TV. Può generare circa $ 40 \ rm \, keV $ elettroni. (LHC genera protoni $ 3.5 \ rm \, TeV $ , quindi cento milioni di volte più forte).
Solo un acceleratore di particelle non è sufficiente, se vuoi fare esperimenti con esso, hai bisogno anche di alcuni dispositivi di analisi / misurazione. Negli attuali acceleratori, sono quasi così complessi e costosi come il principale dispositivo di accelerazione.
Cè anche un dispositivo che può essere costruito in casa, è il Farnsworth fusor :
Forse non è un acceleratore di particelle in senso classico , crea un campo abbastanza forte da poter fondere i deuteroni (sebbene lo stia facendo con una terribile efficienza, intorno a $ 10 ^ {- 8} $ ). Di seguito puoi vedere uno schema del fusore Farnsworth:
(fonte: fusor.net )
Esiste unintera comunità di fusori domestici che può essere trovata qui .
Risposta
Bene, ci sono un molti diversi tipi di acceleratori di particelle.
Oltre al tubo a raggi catodici già suggerito, un altro acceleratore piuttosto piccolo sarebbe un ciclotrone. Il primo è stato costruito da Lawrence e Livingston “, un dispositivo di circa 4,5 pollici di diametro ha utilizzato un potenziale di 1.800 volt per accelerare gli ioni idrogeno fino a energie di 80.000 elettroni volt. ” Immagino che sarebbe possibile ottenere una fonte di alimentazione ad alta tensione e lidrogeno, ma la costruzione di un dispositivo funzionante probabilmente richiederebbe molto tempo.
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- E come posso ionizzare gli atomi di idrogeno?
- Lenergia di ionizzazione dellidrogeno nucleare è di 13,6eV, che corrisponde alla radiazione elettromagnetica di 91nm di lunghezza donda (UV estremi). Quindi potresti utilizzare una sorgente " luce " che emette una lunghezza donda inferiore a 91 nm e dirigerla semplicemente verso lidrogeno. Un altro modo sarebbe riscaldarlo. Tuttavia, potrebbero esserci soluzioni più semplici, ad es. applicando un campo elettrico, ma ' non ne sono sicuro. Domanda interessante, però.
- Unaltra idea: forse potresti usare un sottile foglio di spogliarellista (di solito fatto di carbonio) e dirigere il tuo gas con una certa pressione attraverso di esso. Questo è il modo in cui gli ioni negativi vengono convertiti in quelli positivi ad es. un acceleratore Tandem Van de Graaff. Tuttavia, ' non so se funzionerà con particelle " lente " da una bombola del gas.
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Acceleratore di particelle che può stare su un tavolo apre un nuovo capitolo per la ricerca scientifica
20 giugno 2013 – prodotto dallUniversità del Texas ad Austin
Il lacceleratore laser plasma ha accelerato circa mezzo miliardo di elettroni a 2 gigaelettronvolt su una distanza di circa 1 pollice. It “sa ridimensionamento di un fattore di circa 10,00 0 e segna una tappa importante nellavanzamento verso il giorno in cui il plasma laser multi-gigaelectronvolt gli acceleratori sono apparecchiature standard nei laboratori di ricerca di tutto il mondo.
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- E questo è correlato a un hobbista ' s home project come?
- Ora abbiamo milioni di transistor nello stesso spazio occupato dal primo transistor. Avendo soldi ci sono laser commerciali petawatt in vendita.
- 😉 a Slingshot è stato il mio primo acceleratore di particelle fatto in casa, tascabile (molti elettroni / protoni / neutroni non troppo accelerati).