ויקיפדיה

סופר פרוטון סינכרוטרון – הבדלי גרסאות

עיון אינטראקטיבי בהיסטוריה
→ העריכה הקודמתהעריכה הבאה ←
תוכן שנמחק תוכן שנוסף
חזותיקוד ויקי
מ תיקון nowiki
מ הסבת תג ref לתבנית:הערה (דיון)
שורה 1:
'''מאיץ הסופר פרוטון סינכרוטרון''' (SPS - Super Proton Synchrotron) הינו [[מאיץ חלקיקים]], והוא השני בגודלו במרכז לחקר פיזיקת חלקיקים [[CERN]] שבשוויץ. אורכו כ-6.9 ק"מ וכפי ששמו מרמז הוא מסוג [[סינכרוטרון]]. המאיץ הינו אחדר משרשרת המאיצים ב- CERN ומטרתו היא להגדיל את האנרגיה של החלקיקים הנעים בו ולהביא אותם למהירות הקרובה למהירות האור (99.9998% במקרה שלנו) ולשלח אותם לשלב האחרון של שרשרת המאיצים (המאיץ הגדול [[מאיץ LHC|LHC]] -Large Hadron Collider.<ref>{{הערה|{{קישור כללי|כתובת=https://timeline.web.cern.ch/timelines/the-history-of-cern/overlay#1976-05-02%2023:15:00|כותרת=The history of CERN {{!}} CERN timelines|אתר=timeline.web.cern.ch|שפה=en|תאריך_וידוא=2017-06-02}}</ref>}} ) שבו מתרחש שלב ההתנגשות עם המטרה.
{| class="wikitable sortable"
|+נתוני המאיץ
שורה 26:
המאיצים נבנו בתחילה לשם חקר הקרינה הקוסמית, (חקר [[חלקיק|חלקיקים]] [[אנרגיה|אנרגטיים]] שמוצאם מחוץ ל[[כדור הארץ]]) לאחר ש[[ויקטור הס]]  ואחרים גילו שהמקור לחלק מהקרינה על פני כדור הארץ מגיעה מהיקום. התפתחות ענף זה הובילה פיזיקאים לחקור את הקרינה הקוסמית לשם הבנת תכונות החומר הקיים. כתוצאה מהתפתחות זו התגלו יותר ויותר חלקיקים חדשים, אולם כיוון שהפיזיקאים שאפו להחזיק ביכולת לבקר על הניסויים הנערכים ולא להיות תלויים בכיוון ובעוצמה של החלקיקים אותם הם מודדים, הוצע הרעיון לבנות מאיצי חלקיקים שיהוו תחליף לקרניים קוסמיות.
 
בעזרת מאיצים אלו ניתן לשלוט בחלקיקים ובאנרגיה שלהם בזמן ובמקום הרצוי. בעקבות זאת נבנו מאיצים אשר מאיצים את החלקיקים למהירויות גבוהות (והייחוד של ה-LHC הוא האצה למהירות הגבוהה ביותר- קרוב למהירות האור). מטרת ההאצה הינה ליצור התנגשויות בין חלקיקים שונים, בין אם התנגשויות fixed-target - בה המטרה בה פוגעים החלקיקים קבועה או- התנגשות הנובעת מהתנגשות החלקיקים אחד בשני. בכל התנגשות של חלקיקים נוצרת אנרגיה, ומאנרגיה זו נוצרים חלקיקים חדשים. בעזרת גלאיים ניתן לגלות את מאפייניהם של החלקיקים החדשים כגון: מסה, מטען חשמלי, ספין וכו' ובאמצעות נתונים אלו ניתן לקבל הבנה רחבה יותר על העולם, המבנה וההיסטוריה של היקום וחוקי הפיזיקה.<ref>{{הערה|{{Cite news|url=https://www.britannica.com/topic/CERN|title=CERN {{!}} European research laboratory|newspaper=Encyclopedia Britannica|language=en|access-date=2017-06-04}}</ref>}}
[[קובץ:LHC 02.svg|ממוזער|271x271px|מבנה מאיץ החלקיקים בסרן]]
== מטרות וצורת פעולה ==
שורה 33:
מאיץ הסופר פרוטון סינכרוטון החל לעבוד בשנת 1976 ובתוכו גילו בשנת 1983 את [[בוזוני W ו-Z|בוזוני W ו-Z.]]
 
אורכו של המאיץ הינו 6.9 קילומטרים והוא מקבל חלקיקים מה-[[פרוטון-סינכרוטרון|PS]], לאחר מכן, המאיץ שולח את החלקיקים לשלב האחרון במאיץ, ה-LHC. התהליך מתחיל במאיץ הלינארי LINAC2, שם הם מואצים רק על ידי שדה חשמלי. לאחר מכן, הם עוברים מסלול שממשיך ב(Pb (proton booster, הלוא הוא סוג של סינכרוטרון. הם ממשיכים לPS Proton Synchrotron) ולאחר מכן עוברים לשלב האחרון: הLHC ששם מתרחש ההתנגשות המבוקשת. הזמן שלוקח לחלקיקים אלו לעבור מכניסתם למאיץ ועד להתנגשות עומד על 14 דק'.<ref>{{הערה|{{Citation|last=מכון דוידסון - סרטוני מדע|title=מאיץ החלקיקים הגדול|date=2009-12-28|url=https://www.youtube.com/watch?v=U8zimacGobE|accessdate=2017-06-02}}</ref>}}
 
למרות שהוא אינו המאיץ המרכזי כיום, הוא היווה תפקיד משמעותי בפיתוח של הLHC. יתר על כן, הוא התגלה כמכונה רב שימושית בעיקר בגלל איכות העיצוב והבנייה שלו: במשך 40 שנה, סיפק קורות חלקיקים (פרוטונים, ויונים כבדים וחלקיקי נייטרינו) לניסויי יעד קבוע. בנוסף, הוא החדיר חלקיקים אל מאיץ ה- ׁׁLarge Electron-Positron Collide או בקיצורו [[wikipedia:Large_Electron–Positron_Collider|LEPׁ]] (מאיץ ההתנגשויות הגדול של אלקטרונים בפוזיטרונים) שם מואצים אלקטרונים ופוזיטרונים באנרגיה של 22 GeV .
 
כיום המאיץ הנ"ל משמש להגדלת האנרגייה של החלקיקים מ26 GeV ל450 GeV. והוא השלב שבא לפני ה-LHC שם מהירותם של החלקיקים הינה נושקת למהירות האור ושם מתבצעים ההתנגשויות בין החלקיקים.<ref name{{הערה|שם="הערה מספר 20170607043746:0">|{{קישור כללי|כתובת=http://cerncourier.com/cws/article/cern/65514|כותרת=Inside Story: Super Proton Synchrotron turns 40 - CERN Courier|אתר=cerncourier.com|שפה=en-GB|תאריך_וידוא=2017-06-02}}</ref>}}
== היסטוריה ==
[[קובץ:John Adams at CERN.jpg|ממוזער|ג'ון אדמס בביקורו בסרן]]
שורה 44:
המאיץ נועד על מנת להגדיל את איכות הניסויים שבוצעו בCERN באותה התקופה, ולכן הוחלט לבנות מאיץ גדול יותר שממנו יואצו חלקיקים אל עבר מטרה קבועה וייצרו התנגשויות. מאוחר יותר במאיץ בוצעו ניסויים בפרוטונים ואנטי פרוטונים ובהם בוצעו התנגשויות בין שתי קבוצות החלקיקים האלו.
 
מאיץ זה היה המאיץ הראשון שחצה גבול בין לאומי והוא חוצה את הגבול בין צרפת לשוויץ. בנייתו של המאיץ החלה בתחילת שנות ה-70 והיה בכלל אמור להיבנות באתר בצרפת, (cern II). אך המפתחים הגיעו למבוי סתום כאשר תשתית הבנייה של המעבדה הובילה בעיות תקציביות. המהנדס הראשי החליט לפתור את הבעיה בכך שהציע שהמאיץ יבנה מתחת לאדמה , דבר שפתר בעיה זו ובניית המאיץ קיבלה אישור. בתחילת דרכו המאיץ הגיע לאנרגיה הפעלה של 300 GeV ולאחר מכן הצליח להגיע אך ל400 GeV.<ref name{{הערה|שם="הערה מספר 20170607043746:0" />}}
 
== תרומות למדע ==
שורה 50:
המאיץ עד כה האיץ מגוון רחב של חלקיקים: הדרונים ([[חלקיק]]ים תת-[[אטום|אטומים]] המורכבים מ[[קווארק|קווארקים]], ומקביליהם ההפוכים- [[אנטי-חומר|אנטי-חלקיקים]]. הקווארקים מוחזקים יחדיו על ידי [[גלואון|גלואונים]] הנושאים את [[הכוח הגרעיני החזק]]), פרוטונים, אנטיפרוטונים, אלקטרונים ופוזיטרונים. בתחילתו בשנת 1976 עד 1981 החלקיקים הואצו בו אל עבר מטרות נייחות אך משנת 1981 עד שנת 1984, התבצעו התנגשויות בין פרוטונים לאנטיפרוטונים ולשם כך נקרא "SppS". בזמן זה התבצעו בו מספר ניסויים אשר הובילו לגילוי בוזוני ה-Z וה-W.
 
גילויים אלו הובילו את קרלו רבינה ואת סימון ון דר מיר לפרס נובל בשנת 1984.  מאוחר יותר מאיץ זה שימש כבוחן תיאוריות שונות בפיזיקה של מאיצים. ב-1999 הוא שימש כמצפה עבור תופעת ענן האלקטרונים. ב2004 בוצעו בו ניסויים שמטרתם הייתה לבטל את ההשפעות מכריעות של התנגשויות בין הקורות (כמו אלו המתרחשות כיום ב-LHC). <ref>{{הערה|{{צ-מאמר|שם=Super Proton Synchrotron|כתב עת=Wikipedia|שנת הוצאה=2015-12-07|קישור=https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Super_Proton_Synchrotron&oldid=694128498}}</ref>}}
 
 
אוחזר מתוך "https://he.wikipedia.org/wiki/סופר_פרוטון_סינכרוטרון"