Wat is een deeltjesversneller?

Een deeltjesversneller is een apparaat waarin geladen deeltjes (elementaire deeltjes, baryonen, maar ook zwaardere atoomkernen) tot hoge energieniveaus gebracht worden door ze te versnellen tot snelheden in de buurt van de lichtsnelheid. Dit versnellen gebeurt met behulp van sterke elektrische en in de meeste gevallen ook magnetische velden

Een deeltjes versneller is een grote ronde tunnel waarin een magnetisch veld geladen deeltjes steeds sneller laat rondvliegen. Het wordt gebruikt oa om onderzoek te doen aan de interactie van de kleinste bouwstenen op aarde.

Een deeltjesversneller is een magnetisch werkend apparaat wat deeltjes (atomen e.d.) tot grote snelheid kan opjagen ( tot ca. de lichtsnelheid).

Cern is een deeltjesversneller, en ze hebben zelf een rap gemaakt om uit te leggen wat het is!

toffe video :-)

http://www.youtube.com/watch?v=j50ZssEojtM&feature=PlayList&p=16F080567939D425&playnext=1&playnext_from=PL&index=60

Toegevoegd na 25 seconden:
*in het Engels*

Toegevoegd na 7 minuten:
*...IN Cern... *

Een deeltjes versneller versnelt deeltjes (;

Twee jaar terug ben ik naar het CERN geweest in Zwitserland om daar het een en ander eens te bekijken, erg gaaf! Ze hebben daar een 21 km lange tunnel en heel veel apparatuur onder de grond.

Als je de omtrek van een circel heel erg groot maakt dan lijkt dit wel een rechte lijn (neem bijvoorbeeld een circel met de omtrek van de aarde). Het kost meer energie om de bocht om te gaan dan om rechtdoor te gaan. Dus door een hele lange exact ronde tunnel kun je sneller bewegen dan door een kortere.

In deze tunnel staan een lange buis (ook 21 km) met daarop magneten, deze magneten trekken en duwen zo aan een (atoom)deeltje dat deze steeds sneller door de buis wordt geduwd. Het atoom wordt dus versneld. Dit hele snelle deeltje botst dan tegen een ander deeltje in de tunnel aan waardoor het kapot gaat. Een sensor meet dan in wat voor stukjes dit atoom breekt. (Zo'n sensor is bijvoorbeeld 'Atlas' en is ongeveer zo groot als een kleine flat).

Vergelijk het met een klein kind die autotjes tegen elkaar aan slaat om te kijken wat erin zit. Hetzelfde doen wetenschappers in dit geval omdat dit de enige manier is waarop ze kunnen zien wat er in zo'n atoom zit.

Een deeltjesversneller zorgt ervoor dat er bepaalde deeltjes versneld worden. Deze deeltjes zijn zogenaamde atomen. Een atoom is de kleinste nog herkenbare bouwsteen in de scheikunde. Een atoom bestaat uit positief geladen protonen, neutraal geladen neutronen en een negatief geladen wolk van elektronen.

Afhankelijk van de samenstelling van de protonen en elektronen is een atoom positief of negatief geladen. Positief en negatief trekken elkaar aan. Hier maakt de deeltjesversneller dan ook gebruik van. Met behulp van krachtige elektrische velden proberen ze met de deeltjes een snelheid te bereiken dat bijna net zo snel is als de lichtsnelheid (300.000 km/seconde). Doordat de deeltjes met een enorme snelheid op elkaar knallen komt er energie vrij en vallen de deeltjes uiteen in kleiner deeltjes. Zo probeert men om deeltjes te ontdekken die nog niet eerder ontdekt zijn.

Je kunt het een beetje vergelijken met een racebaan waar we auto's op laten versnellen omdat we willen weten hoe ze zijn opgebouwd.
Als ze hard genoeg rijden (in tegenovergestelde richtingen of zo) dan sturen we ze tegen elkaar aan.

Met hoge snelheid camara's proberen we de brokstukken te fotograferen voor ze te ver weg vliegen. We zien bougies, stoelen en hier en daar een zuiger :-) dat geeft ons een idee.

In het begin van de 20e eeuw werden alfa-deeltjes (heliumkernen) die vrijkwamen door radioactief verval van radium op goudfolie afgeschoten (zie link) zo ondekten we de structuur van het atoom. Eigenlijk een van de eerste deeltjesversnellers.

Nu zijn we zover dat we willen weten waar massa (traagheid) door ontstaat en met name of het voorspelde Higgs-boson (onderdeel van het Higgs veld) bestaat en de kuiste eigenschappen heeft.
Daarvoor moeten we deeltjes die uit Quarcks bestaan (weten we ook al :-) ofwel Hadronen met bijna de lichtsnelheid tegen elkaar schieten. De bestaande, oude deeltjesversnellers halen dat op geen stukken na.

Daarvoor hebben we een Large Hadron Collider (LHC) gebouwd met een paar aardig grote en sterke magneten.

De LHC is op dit moment de grootste machine op aarde.

We hopen dat deze grotere energiën resultaten geven die in het standaard deeltjes model passen we nu hebben. Maar voor hetzelfde geld vinden we nieuwe structuren en kan ons model de prullenpak in.

Toegevoegd na 2 minuten:
Typo, ik bedoel natuurlijk de juiste eigenschappen van het Higgs Boson.