Högenergifysik

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 1 juli 2022; verifiering kräver 1 redigering .

Högenergifysik  är en gren av elementarpartikelfysik som studerar växelverkan mellan elementarpartiklar och/eller atomkärnor vid kollisionsenergier som är betydligt högre än massorna av själva kolliderande partiklar (se Ekvivalens mellan massa och energi ).

Det följer av osäkerhetsförhållandena för ultrarelativistiska partiklar att för att studera detaljerna i strukturen hos elementarpartiklar med storlekar av storleksordningen behöver man sondera partiklar med energier eller , där uttrycks i GeV, och i se [1] Energin av partiklar för att studera mycket små detaljer ökar med minskande storlek på dessa detaljer. För närvarande är energierna hos elementarpartiklar i acceleratorer av storleksordningen GeV, vilket gör det möjligt att studera elementarpartiklars struktur med en noggrannhet, se [2]

Experiment inom högenergifysik utförs med partikelacceleratorer och kärnreaktorer . Kosmiska strålar är också en källa till högenergipartiklar . I icke-acceleratorexperiment med kosmisk strålning studerar man främst neutrinos egenskaper och partiklars beteende vid superhöga energier ( omfattande kosmiska regnskurar ).

Partikeldetektorer

Grunden för alla experiment inom högenergifysik är detektorer av joniserande strålning och gammastrålar . Detektorn registrerar produkterna av reaktioner mellan partiklar, och fysiker rekonstruerar själva reaktionerna från dessa data. För närvarande är de huvudsakliga typerna av detektorer som används i experiment inom högenergifysik halvledardetektorer , drivgaskamrar och kalorimetrar för elektromagnetiska och hadronduschar. Även fotografiska plattor med tjocka lager , bubbelkammare , gnistkammare och andra detektorer av elementära partiklar används för att registrera resultaten av kollisioner . Från olika typer av detektorer sätter fysiker ihop enorma detektorer av elementarpartiklar, de så kallade allmänna detektorerna.

Exempel på detektorer: ATLAS och CMS vid LHC proton - protonkollideren ( LHC , Schweiz/Frankrike), D0 och CDF vid Tevatron proton -antiprotonkollideren (USA), BaBar och Belle vid asymmetriska elektron-positron B-mesonfabriker i SLAC- laboratorier (USA) och KEK (Japan), samt SND- och KMD-3-detektorer som arbetar med elektron - positronacceleratorn VEPP -2000 .

Se även

Litteratur

Anteckningar

  1. ↑ Yu. M. Shirokov , N. P. Yudin, Nuclear Physics. - M., Nauka, 1972. - sid. 262-263
  2. ↑ Yavorsky B. M. , Detlaf A. A. Handbook of Physics. - M., Nauka , 1990. - sid. 542-543
 Avsnitt av elementarpartikelfysik