Perchè gli acceleratori sono così grandi.

 

Prima di tutto bisogna dire che una macchina di 8 chilometri di diametro non ha affatto bisogno di essere collocata in un hangar circolare avente queste dimensioni... In verità si tratta di una galleria larga 3 o 4 metri scavata in profondità nella roccia e che descrive un cerchio il cui diametro è di 8 chilometri.

La ragione principale di grandi dimensioni di queste "fionde a protoni o ad elettroni", sta nel fatto che i magneti (che hanno il compito di mantenere le particelle sull'orbita circolante) hanno una forza magnetica limitata. Più il cerchio è piccolo e maggiore sarà la forza richiesta per curvare le traiettorie delle particelle; si è quindi costretti a ricorrere a dei grandi cerchi, un po' come vengono ingrandite le curve di un'autostrada, se si vuole evitare lo slittamento delle automobili che viaggiano oltre i 130 chilometri

Il problema si complica ulteriormente per gli elettroni: sono delle particelle che hanno tendenza a perdere la loro energia sotto forma d'emissione di luce mano a mano che la loro traiettoria viene maggiormente curvata. Ecco la ragione per cui il LEP, nel quale saranno accelerati proprio gli elettroni, deve avere un diametro particolarmente grande.

 


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Interno del grande protosincrotrone del CERN:
2,2 km di diametro, energia dei protoni 400 GeV.