¿Las partículas en el LHC siempre hacen solo una vuelta alrededor del túnel antes de colisionar?

Answer 1

En teoría, es posible que las partículas colisionen justo después de una vuelta, pero la probabilidad de tal caso es prácticamente nula. Las partículas viajan en racimos que las contienen alrededor de 10 ^ 11. El número de grupos puede llegar a 2800 y cada grupo hace casi 11000 vueltas en un segundo. Dos haces se cruzan en 4 regiones de interacción ocupadas por 4 experimentos. Cuando se cruzan 2 manojos, dependiendo de su población y densidad, pueden ocurrir hasta 20 interacciones. Esto significa que la población de manojos disminuye con el tiempo, pero este proceso es bastante lento, por lo que se requieren varias horas para que los haces se atenúen significativamente. Cuando sucede, los haces residuales se vuelcan y comienza un nuevo ciclo de preparación de haz. En resumen, hay una amplia distribución del número de vueltas, ya que hay partículas que interactúan en el primer cruce del haz, pero hay una mayoría de partículas que no interactúan en absoluto a pesar de circular durante muchas horas. Http: // lhc-machine-outreach .web … Aquí se pueden encontrar cálculos más detallados que conducen al resultado que muestra que la vida útil promedio de la viga es de aproximadamente 10 horas: un análisis más detallado del LHC

Answer 2

Las partículas hacen muchas vueltas alrededor (dentro) del colisionador. A veces, hay un solo rayo que va en una dirección. Cuando las partículas han alcanzado la velocidad deseada, son guiadas, por los súper-conductores, súper imanes, para golpear el objetivo deseado.

Cuando se involucran dos haces, los haces se ejecutan en direcciones opuestas hasta que alcanzan la velocidad deseada. Luego, son guiados, por los superconductores, los súper imanes para colisionar “de frente”, por así decirlo. Las vigas se pueden guiar entre sí, muchas veces, hasta que se ordena la colisión.

Answer 3

Bueno, la idea general de un colisionador circular como LHC es acelerar las partículas a lo largo de varias vueltas, de modo que la distancia recorrida sea muchas veces la longitud del acelerador. Si vas por una sola vuelta, también podrías construir un colisionador lineal, que no sufra de radiación de sincrotrón. Así que no, van muchas veces por ahí.

Answer 4

No, la probabilidad de colisión es muy pequeña, por lo que los protones siguen circulando hasta que finalmente colisionan. La “vida útil de la luminosidad” es de 80 horas. Mirando de cerca el LHC Eso es 288,000 segundos. Pero una vez alrededor está la circunferencia dividida por la velocidad de la luz, 27,000m / 300,000,000m / s = 0.00009s. Entonces, el número promedio de vueltas es 288,000 / 0.00009 = 3 mil millones.