Origine de l'énergie ?

[invite2bea742f]

bonjour,
peut être est ce stupide mais je me demande comment sont obtenues les particules qui sont ensuite accélérer dans les collisionneurs ?
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[moco]

Imagine un grand volume, genre grande boîte, vide d'air. Imagine qu'on place une petite boîte grosse comme une boîte d'allumettes près d'un des bords et dans cette grande boîte. Imagine ensuit qu'il y a un tuyau fin qui amène du gaz à travers les parois jusque dans la boîte d'allumettes. Imagine ensuite deux pointes métalliques isolées qui se touchent presque au milieu de la petite boîte, dont l'une vient d'en bas et l'autre d'en haut. Tu fais éclater une étincelle électrique entre ces deux pointes. Les électrons qui passent d'une pointe à l'autre font une étincelle, et cassent les atomes et molécules qu'ils rencontrent sur leur chemin. Si le gaz est de l'hydrogène H2, l'étincelle produit des atomes H, des protons H+ et des électrons e-. Normalement, dès que ces atomes et fragments sortent de l'étincelle, ils se recombinent et forment H2 en retour. Mais on les empêche de le faire car on met dans la petite boîte deux plaques métalliques verticales parallèles et situées de part et d'autre de l'étincelle. Si on porte l'une des plaques à un potentiel de + 100 Volts et l'autre à un potentiel de - 100 V, les électrons créés dans l'étincelle sont attirés par la plaque positive et vont s'y écraser. De même les ions H+ créés par l'étincelle sont attirés par la plaque négative et vont s'y écraser, prendre un électron et reformer H puis H2. Mais il y a un mais. La plaque négative a un trou en son centre. Et derrière elle, il y a une autre plaque chargée à + 200 V. Les électrons qui par hasard se dirigent juste vers le milieu du trou sont davantage attirés par la 2ème plaque à + 200 V que par les bords du trou à +100 V. Ils traversent le trou pour s'écraser contre la 2ème plaque. Mais là encore, ils n'y parviennent pas, car cette deuxième plaque est trouée comme la première, et il y a une 3ème plaque derrière, chargée à + 300 Volts, puis une 4ème chargée à + 400 V. La dernière plaque est chargée à + 1000 Volt (ou davantage) et elle est très loin des premières. Ce dispositif permet de fabriquer un faisceau de protons H+ pourvu d'une grande vitesse, et qu'on peut dévier si on met des plaques chargées plus, ou chargées moins le long de sa trajectoire. On parvient ainsi à faire des faisceau de protons qu'on envoie tourner dans les anneaux des collectionneurs. Il faut bien sûr organiser des centaines de ces plaques trouées, et envoyer des protons dans les deux sens dans l'anneau sous vide. C'est toute une organisation.

[invitecaafce96]

Bonjour,
On prend ce qui existe autour de nous ....
Une bouteille de gaz Hydrogène va faire d'excellents protons ...De l'argon ... Du plomb : un morceau de plomb chauffé à 500°c va fournir des ions plomb .
Donc , leur origine est parfaitement connue .

[Deedee81]

Salut,

EDIT croisement on ne peut plus complémentaire avec Catmandou. Merci pour les protons, j'étais pas sûr.

peut être est ce stupide mais je me demande comment sont obtenues les particules qui sont ensuite accélérer dans les collisionneurs ?

Si je me réfère au titre ("origine de l'énergie") c'est juste de l'énergie électrique.

Si tu parles de particules, il y a plusieurs sources. Les électrons sont produits simplement à partir d'ionisation ou par émission électrostatique ou du style (comme la cathode d'un tube cathodique d'ancienne télévision, c'est bel et bien un accélérateur de particules !!!!)

Pour les autres particules (à part les protons dont je ne suis pas sûr, à partir d'hydrogène ionisé ???) : neutrons, positrons, etc...
ils sont obtenus soit à partir de substances radioactives appropriées soit par des collisions préliminaires.
Le LHC c'est une cascade de collisionneurs et anneaux de stockage.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitecaafce96]

re,
Oui, c'est bien cela : A partir d'une simple bouteille de gaz hydrogène , les atomes sont ionisés par un champ électrique puis pré-accélérés jusqu'à 50 MeV environ
par un accélérateur linéaire de type Linac et ensuite , injectés dans l'injecteur du Synchroton à protons , le PSB ( PS Booster ) qui les amène à 1.4 GeV ,
puis , le PS les porte à 25 GeV , puis Le SPS , Supersynchroton à protons les amènent à 450 GeV , et là , enfin transférés par petits paquets dans le LHC .
Après remplissage du LHC ( environ 4 minutes ) , il leur faudra environ 20 minutes pour arriver à E nominale = 7 TeV .

[Deedee81]

Salut,

Merci de ces précisions et de ces chiffres.

[invite2bea742f]

http://www.lhc-france.fr/