V.6.1. Acceleratoarele de particule – generalități.

Acceleratoarele de particule sunt instalații cu o construcție complexă care măresc viteza și energia particulelor încărcate electric (proiectile) în urma interacțiunii lor cu câmpuri electrice și magnetice.

Descoperirea noilor particule elementare în secolul al XX-lea a fost posibilă datorită acceleratoarelor de particule, în care particulele proiectile cu energii din ce în ce mai mari au fost ciocnite cu alte particule ținte pentru a sonda structura internă a particulelor ciocnite.

Pentru a studia structura unei particule compuse (particula țintă), aceasta trebuie să fie ciocnită cu o particulă proiectil cu energie foarte mare, deoarece lungimea de undă (λ) a particulei accelerate scade pe măsură ce crește impulsul (p) al acestei particule, conform relației lui de Broglie:

Cu cât creștem viteza și energia particulei accelerate, cu atât scădem lungimea de undă a ei și astfel creștem rezoluția detectoarelor din acceleratorul de particule, asemeni unui microscop.

Cele mai puternice acceleratoare moderne accelerează particulele cu energii de ordinul teraelectron-volt (1 TeV = 10¹² eV). De exemplu, electronul poate fi accelerat la o energie de 0,05 TeV.

Viteza particulelor accelerate (electroni) nu poate depăși viteza luminii în vid (c = 3 ∙ 10⁸ m/s), dar pot ajunge la 99,99 % din viteza luminii.

Clasificarea acceleratoarelor de particule după tipul traiectoriei particulei accelerate:

• acceleratoare de particule liniare, în care particulele sunt accelerate în linie dreaptă;

• acceleratoare de particule circulare, în care particulele sunt accelerate într-un inel circular.