teilchenbeschleuniger < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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hallo,
wir haben jetzt das thema teilchenbeschleuniger in physik und haben auch schon ganz viel dazu gerechnet. ich weiß aber immernoch nicht so recht wofür es die über haupt gibt und was man mit ihnen machen kann.
wäre nett wenn mir jemand die frage beantworten könnte.
lg
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Hallo!
Teilchenbeschleuniger sind dazu da, um *Trommenwirbel*... Teilchen zu beschleunigen!
Man kann Teilchen auf ein stehendes Ziel schießen, oder auch zwei Teilchenstrahlen aufeinander schießen, um damit die Struktur von Materie zu erforschen.
Beispielsweise hat der Herr Rutherford Alpha-Teilchen auf ne Goldfolie geschossen, und konnte an Hand der Ablenkung der einzelnen Teilchen hinter der Folie beweisen, daß das Atom größtenteils leer ist, und im Inneren einen geladenen Kern hat. Die Alpha-Teilchen kamen bei ihm jedoch aus einem radioaktiven Präparat, und haben eine Energie von bis zu etwa 10MeV.
Wenn du tiefer in die Materie schaun willst, z.B. um den Atomkern selbst zu untersuchen, brauchst du Teilchen höherer Energie. Und die bekommst du, indem du die Teilchen selbst in einem Teilchenbeschleuniger auf die gewünschte Energie beschleunigst.
Am CERN gibts den LHC (Large Hadron Collider, = großer Hadronen-Beschleuniger), der zwei Protonen-Strahlen auf eine Energie von 7TeV (7000MeV) pro Proton bringt, und zusammenstoßen läßt. Da, wo man sie zusammenstoßen läßt, baut man Detektoren, die das, was bei den Kollisionen so entsteht und weg fliegt, registrieren.
Allerdings ist das alles was größer: Man beschleunigt die Protonen in einem Ring von 27km Umfang, bis sie diesen Ring 11.000 mal pro Sekunde umrunden, und lenkt sie anschließend aufeinander. Und die Detektoren sind bis zu 35m lang, 22m dick, und 12.000 t schwer.
Jedenfalls erhofft man sich damit Erkenntnisse von Materiebausteinen, die weit hinter den Teilchen, die du vermutlich so kennst, liegen. Dafür brauchts eben solche hohen Energien.
Es gibt aber auch Teilchenbeschleuniger, die etwas handlicher sind, und die du auch kennst. Die Röntgenröhre beim Arzt beschleunigt Elektronen auf Energien bis etwa 100keV, und läßt die dann auf eine Wolfram-Platte o.ä. treffen. Dabei entsteht dann die gewünschte Strahlung.
Und einen Beschleuniger hast du zu Hause: Alte Röhrenmonitore beschleunigen Elektronen auf bis zu etwa 30keV, und wenn sie die Mattscheibe treffen, gibts nen leuchtenden Punkt.
Allerdings besitzen Röntgenröhre und Monitor keinen mehrstufigen Beschleuniger. Da gibts quasi nur zwei Platten mit fester Spannung dran, durch die die Elektronen duch fliegen.
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