Assistindo a um documentário, ouvi Michio Kaku dizer que, quando era jovem, ele construiu um acelerador de partículas caseiro. O que eu gostaria de saber é se eu mesmo posso fazer isso. E como?
Comentários
- Se você pode fazer isso, é uma pergunta que só você pode responder, e você pode respondê-la tentando construir uma . Uma pesquisa na web por " ciclotron caseiro " produz muitos artigos, vídeos e sites interessantes. Se essas técnicas estão dentro do seu nível de habilidade e orçamento, como devemos saber?
- No sentido geral, tudo que você precisa é uma fonte de partículas e um campo de aceleração. Ambos existem em um tubo fluorescente ou um CRT. Com um gerador Van der Graaff, você pode gerar tensões bastante altas – 10 ' s de kV – para acelerar elétrons / fazer " relâmpagos ". Mas mesmo uma arma BB é um acelerador de " partícula ". Você pode ter que ser mais específico.
Resposta
Não é tão difícil, mas não vai “t ser capaz de gerar partículas com alta energia suficiente.
O melhor exemplo de um acelerador de partículas é um CRT (tubo de raios catódicos), que você pode encontrar em todos os monitores CRT ou TVs. Ele pode gerar cerca de $ 40 \ rm \, keV $ elétrons. (LHC gera $ 3,5 \ rm \, TeV $ prótons, portanto, está em torno de cem milhões de vezes mais forte).
Apenas um acelerador de partículas não é suficiente; se você quiser fazer experimentos com ele, também precisará de alguns dispositivos analíticos / de medição. Nos aceleradores atuais, eles são quase tão complexos e caros quanto o principal dispositivo de aceleração.
Há também um dispositivo que pode ser integrado em casa, é o Farnsworth fusor :
Talvez não seja um acelerador de partículas no sentido clássico , ele cria um campo forte o suficiente para ser capaz de fundir deuterons (embora esteja fazendo isso com terrível eficiência, em torno de $ 10 ^ {- 8} $ ). Você pode ver um esquema do fusor Farnsworth abaixo:
(fonte: fusor.net )
Há toda uma comunidade de fusores domésticos que podem ser encontrados aqui .
Resposta
Bem, há um muitos tipos diferentes de aceleradores de partículas.
Além do tubo de raios catódicos já sugerido, outro acelerador bem pequeno seria um ciclotron. O primeiro foi construído por Lawrence e Livingston , “um dispositivo com cerca de 4,5 polegadas de diâmetro usava um potencial de 1.800 volts para acelerar íons de hidrogênio até energias de 80.000 elétrons volts. ” Acho que seria possível obter uma fonte de alimentação de alta tensão e hidrogênio, mas realmente construir um dispositivo funcional provavelmente levaria muito tempo.
Comentários
- E como posso ionizar átomos de hidrogênio?
- A energia de ionização do hidrogênio nuclear é 13,6eV, que corresponde à radiação eletromagnética de comprimento de onda de 91 nm (UV extremo). Portanto, você poderia usar uma fonte " luz " emitindo um comprimento de onda menor que 91 nm e direcionando-a apenas para o hidrogênio. Outra forma seria aquecê-lo. No entanto, pode haver soluções mais fáceis, por exemplo, aplicando um campo elétrico, mas eu ' m não tenho certeza sobre isso. Mas uma pergunta interessante.
- Outra ideia: talvez você pudesse usar uma folha de stripper fina (geralmente feita de carbono) e direcionar seu gás com alguma pressão através dela. É assim que os íons negativos são convertidos em positivos, por ex. um acelerador Tandem Van de Graaff. No entanto, eu não ' não sei se funcionará com partículas " lentas " de uma garrafa de gás.
Resposta
Acelerador de partículas que pode caber em uma mesa abre um novo capítulo para pesquisa científica
20 de junho de 2013 – fornecido pela Universidade do Texas em Austin
O o acelerador de plasma a laser acelerou cerca de meio bilhão de elétrons para 2 gigaeletronvolts a uma distância de cerca de 1 polegada. É “sa redução de um fator de aproximadamente 10,00 0, e marca um marco importante no avanço em direção ao dia em que o plasma a laser multigigaeletronvolt aceleradores são equipamentos padrão em laboratórios de pesquisa em todo o mundo.
Comentários
- E isso está relacionado a um amador ' s projeto home como?
- Temos agora milhões de transistores no mesmo espaço ocupado pelo primeiro transistor. Tendo dinheiro, há lasers comerciais de petawatt à venda.
- 😉 um Slingshot foi meu primeiro acelerador de partículas caseiro, de bolso (muitos elétrons / prótons / nêutrons não muito acelerados).