*** مقاله جدید "قلهُ اندیشیدنِ عِلم" از سری مطالب "مفاهیم پایه به زبان ساده" به قلم جناب آقای دکتر حسن بلوری از اساتید دانشگاههای برلین آلمان، که طی سالیان اخیر این وبگاه بصورت اختصاصی تقدیم علاقمندان به مطالعه نموده است را در همین وبگاه میتوانید دنبال نمایید. گروه آموزش انجمن نجوم آماتوری ایران ***    
پنج‌شنبه 6 اردیبهشت 1403 | 15 شوال 1445 | 25 آوریل 2024
»
»
»
شتاب دهنده Cern (قسمت اول)

شتاب دهنده Cern (قسمت اول)
پنجشنبه 19 دی 1387 - 16:41 | شاخه : | 3326 بازدید | 0 دیدگاه

 

Cern یک لابراتورار اروپایی برای ذرات فیزیک است. در این لا براتوار بزرگترین وعمیق ترین آزمایشات و تحقیقات از سال 1954 برروی ذرات فیزیکی انجام می گرفته است. این لابراتوار در بیست کشور دنیا عضو داشته و لابراتوار اصلی آن در مرز سوئیس و غرب ژنو قرار دارد.تعداد کشور های عضو تا سال 2004 حدودا 36 کشور بوده که از چهار قاره اروپا آمریکا ،آسیاو استرالیا می باشند. شامل اتریش،بلغارستان،جمهوری چک،دانمارک،فرانسه، آلمان ،ایتالیا، اسپانیا،سوئد و... است.
            
کار cernتحقیق بر رویعلم واصول طبیعت می باشد.مانند ماده چیست ؟ازکجا می آید؟ و مطالب پیچیده تر مانند ستارگان،سیارات،والبته انسان. پروژه شتاب دهنده ذرات LHC(large hadron collider)پروژه شتاب ذرات یکی از مهم ترین پروژه های مرکز تحقیقات هسته ای پروژه شتاب ذرات یکی از مهم ترین پروژه های مرکز تحقیقات هسته ای cern می باشد که با مدیریتcernو مشارکت 37 کشور دنیا از جمله آمریکا روسیه ...وایران مجموعه تجهیزات آن ساخته شده است که مسئولیت مهم ایران در این پروژه عظیم12500تنی220تن تجهیزات سیلندر هاfcsومیزهای ساپورت کننده به نام hftable  می باشد.
شتاب دهنده چیست؟

LHC احتیاج دارد به یک میدان مغناطیسی خیلی قوی که بتواند اشعه های پروتونی را در یک محور نگه داشته که این کار تقریبا با نرخ 100%ساخته شده است.آشکار ساز های که برخورد های ذرهای را در LHC مطالعه می کند بزرگتر و پیچیده تر از همیشه خواهند بود آنها سریعتر هم هستند تا جایی که می توانند برخورد 800000000(800میلیون)ذره را در ثانیه اندازه بگیرند.بیشتر آشکار ساز های فیزیک ذرهای اطراف یک سیستم مغناطیسی ساخته شده اند برای اندازه گیری شتاب ذرات پرتاب شده در LHCاز یک سوئیچ مغناطیسی فوق العاده به طول 12متر وقطر داخلی 6 متر و قدرت میدان 4 تسلا( 10 هزار برابر نیروی جاذبه زمین ) استفاده می شود.این بزرگترین آهنرباای است که تا به حال در جهان ساخته شده است. FCS وHF TABLEسیستم FCS  یا The Forward Calorimeter Shieldigشامل دو نیم پوسته می باشد. که بالای میز نگه دارنده (HF)نصب می شود اولین کار FCSمحافظت از محیط تششعات رادیو اکتیو بوده و در درجه دوم که در واقع مهمترین کار FCSاز لحاظ فنی می باشد ثابت نگه داشتن لبه گوه های Absorberمی باشد که این مهم از طریق فیکس شدن گوه ها به شعاع داخلی بخش میانی fcsبه نامCentral housingصورت گرفته و بوسیله پیچهایی که بر روی شعاع آن و خارج از مرکز تعبیه شده اند قابل تنظیم هستند.یک نیمه کامل FCSشامل سه قسمت زیر می باشد:1)پوسته مرکزی –Central housing2)پوسته راست بیرونی-right Outer Shielding3)پوسته چپ بیرونی-Outer Shielding left
 

 

پوسته های چپ و راست به وسیله پیچهایی به پوسته مر کزی وصل شده و مجموعا بر روی میز hfقرار داده می شوند.در جهت شعاعی و از داخل به بیرون هر fcsاز یک ورق بلا ضخامت 100 میلی متر و بتون و پلی اتیلن قلیایی تشکیل شده است.در قسمت بیرونی پوسته ورقهای نازک جوشکاری شده اند که باعث به وجود آمدن فضای خالی جهت تزریق بتون می شوند .در جهت موازی با محور اصلی و نزدیک به سطح بیرونی در پوشی به نام پلاگ(plug)نصب می شود که ساختار کالریمترhfرا بر رویfcs کامل می سازد.مشخصات:cmsطول6/21 متر-قطر بیرونی8/14متر-وزن12500تنهر hfشامل یک جذب کننده قوی که تقریبا از نیم میلیون فیبر نوری تشکیل شده است می باشد.این جذب کننده تمام نوری را که بوسیله گذر ذرات به وجود می آید ردیابی می کندکاربد شتاب دهنده:مهمترین موارد استفاده از کارکرد شتاب دهنده ها عبارت است از :1)تولید انرژی2)استفاده های دارویی و درمانی3)اندازه گیری ابعاد ستارگان و سیارات و اجرام آسمانی4)مشخص نمودن طول عمر اجسام طبیعی1.تولید انرژی جدید ترین طرح تولید انرژی در قرن 21 استفاده از شتاب ذرات فیزیکی می باشد.استفاده از میدان الکتریکی ومغناطیسی برای شتاب دادن و کنترل ذرات بار دار الکتریکی تا مرز سرعت نور است.این سیستم ها قادر هستند سرعت الکترون ها و پروتو ن ها را تا مرز سرعت نور شتاب دهند. وقتی ذرات تا این حدود شتاب گرفتند سطح انرژی آنها چند میلیون برابر می شود و دارای انرژی عظیم وفراوانی می شود.در آزمایشگاه فومی در آمریکا قادر است ذرات پروتون را تا یک تریلون الکترون ولت شتاب دهد.اگر ما به وسیله این شتاب دهنده پروتون های یک گرم هیدروژن معمولی که در آب زیاد است را تزریق کنیم وشتاب دهیم انرژی پروتون ها برابر خواهخد شد با انرژی26میلیارد کیلو وات ساعت انرژی که برابر شکافت 1200 کیلو گرم اورانیوم یا 15 میلیون بشکه نفت. استفاده دارویی از شتاب دهند ها به دو صورت دردرمان بیماری استفاده می شود یکی به صورت تصویری یا انگارشی و دوم به صورت معالجه مدت دار.یک نوع عیب یابی در مان اتمی اخیرا به ما اطلاعات ارزشمندی را رائه می دهد چرا که مواد رادیو اکتیو از نوع خاص می تواند می توانند بدون خطر به داخل بدن بیمار تزریق شوند.و بر روی بافتها واعصابی که فرمان داده شده اند اثر می گذارند و سپس ردیابی و آنالیز اطلاعاتی راجع به عملکرد بدن ومتابولیسم آن به ما می دهند.درمان دراز مدتاین نوع معالجه درمانی در طول زمان جهت حدود نیمی از تمامی افراد سرطانی استفاده می شود که یک نوع جراحی بیو لوژیکی محسوب می شوند پس از ورود به بدن بیمار سرطانی این ذره فقط بر روی dnaاثر گذاشته وبا جداکردن یا بریدن dnaهای مزاحم و عقیم کردن آنها مانع از تکثیر سلولی می شود.اشعه xو اشعه های الکترونی از یک شتاب دهنده خطی شبیه به نمونه های در cernاما در ابعاد کوچکتر تولید میشوند.تحقیقات از ویروس تا ستارگان:اندازه گیری ابعاد وساختمان ویروسها واینکه چگونه و چه مدت زندگی می کنند و یا اتفاقاتی که در وسط ستارگان می افتد.همچنین به وسیله ذرات شتاب دهنده می توان شهاب سنگ هارا یا اجرام آسمانی سرگردان را که کره زمین را در معرض خطر قرار می دهند را نابود کرده وبه انرژی تبدیل نمود و از انرژی به دست آمده استفاده نمود.از شتاب دهنده می توان در علوم زمین شناسی و شیمی استفاده کرد به عنوان مثال مشخص نمودن طول عمر اجسام روی کره زمین همانگونه که می دانید تمام موجودات در کره زمین از کربن استفاده می کنندونیز پس میدهند.کربن ها به دو نوع12(دارای 6 نوترون و6پروتون)14(2 نوترون اضافه نسبت به کربن 12 می باشد).نصف عمر کربن 14 برابر 5730 سال است بدین ترتیب هر تعداد اتمهای کربن14 اتمی را که یک موجود زنده زندگی خود را با آن شروع می کند پس از 5730 سال نیمی از آنها با قی مانده است. تا مادامی که یک حیوان یا .. زنده است نسبت بین کربن 12 و14 همیشه ثابت باقی می مانداما هنگامی که می میرد تعداد کربنهای 14 با آهنگ کندی کاهش می یابد وتناسب کربنها بر هم می خورد ،شتاب دهنده وزنی این تناسب را اندازه گیری کرده وبه ما می فهماند که موجود زنده در چه زمانی در قید حیات بوده است.

 تهیه و تنظیم:محمود زارعی، مسئول گروه کاهش آلودگی نوری انجمن ستاره شناسی اراک، با پست الکترونیکی زیر در دسترس است:
lightpollution@arakastronomy.ir   

 



اشتراک گذاری در:

بیان دیدگاه

- لطفاً نام و دیدگاه‌ خود را با حروف فارسی تایپ کنید.
- سایت انجمن نجوم آماتوری ایران مجاز به ویرایش ادبی دیدگاه‌ها است.
- دیدگاه‌هایی که حاوی مطالب کذب، توهین یا بی‌احترامی و موارد مغایر با قوانین کشور باشند منتشر نخواهند شد.
- دیدگاه‌ها پس از تأیید منتشر می‌شوند.
نام:(اجباری)
رایانامه:(اجباری)
دیدگاه:

کد امنیتی:
(از چپ به راست)
https://www.instagram.com/iranastronomy/
هم اکنون