Vorrei progettare un acceleratore di protoni da 10 kev.
Necessita prima di tutto di alta tensione, poi io non sono bravo a convertire i kilovolt in kiloelettronvolt, se qualcuno mi spiega il passaggio matematico...(ne sarei grato)

L'alta tensione dovrebbe ionizzare l'idrogeno, quindi otteniamo protoni.

Ho provato ad andare in giro per i negozi e i ferramenta a chiedere se qualcuno vende un acceleratore di protoni, ma niente da fare... nessuno lo vende
Quindi sto pensando di progettarlo e costruirlo.

Beh dai ferramenta non credo che ci si può entrare dicendo: scusi ha un acceleratore di protoni?
Comunque per l'alta tensione dipende come la vuoi cosa vuoi fare di preciso ecc. Non so quanto sia semplice fare un acceleratore di particelle .In genere li usano nei laboratori e dovrebbero costare non poco!!

beee se viene qui da me cie' la centrale nucleare di Latina con un reattore RG MAGNOX DA 210 MW TERMICI spento ti fai regalare un chilo di CESIO 137 lo immergi nel'acqua appena diventa azzurra EUREKA avrai l'idroggeno ionizzato, se poi ti ci vuoi fare un bagnetto sicuramente e' tonificante per la pelle, dopo di che quello che ti e avvanzato lo puoi macinare con il macina caffe' una volta ridotto in polvere lo puoi usare come spezzie sopra i cibi oppure come conservante, una volta spolverato sopra alla frutta tra sessantanni la mangerai freschissima come se fosse appena raccolta,quindi avrai preso due piccioni con una fava

Cosa serve sperimentare l'alta tensione ?
Se non quello di arrivare a fare un acceleratore lineare da tavolo piccolissimo ?

Con un acceleratore di protoni piccolissimo è possibile:

1	sperimentare la fusione fredda bersagliando una piastra di palladio
2	sperimentare la fissione del torio ed ottenere una fonte di energia praticamente illimitata
3	sperimentare la trasmutazione di alcuni elementi chimici, per esempio bersagliando una piastra di tungsteno o altro
4	eccetera eccetera eccetera

Prima di tutto occorre una tensione elettrica molto alta: per ottenerla ci sono vari modi: io preferisco quello dei trasformatori parallelo-serie poi c'è un'altro modo chiamato condensatori-diodi, basta digitare "moltiplicatore di tensione" sul motore di ricerca Google per avere informazioni al riguardo.

Il metodo dei trasformatori consiste nell'avere tanti piccolissimi trasformatori tutti uguali con i primari collegati in parallelo e i secondari tutti collegati fra di loro in serie.

In pratica l'acceleratore di protoni piccolissimo dovrebbe essere un bottiglione di vetro contenente idrogeno, questo idrogeno deve essere ionizzato con alta tensione quindi gli elettroni vanno da una parte e i protoni vanno nella parte opposta, il problema principale è che il flusso dei protoni dovrebbe essere costante e non durare soltanto il primo attimo di ionizzazione.
Ho pensato quindi che forse è meglio che la tensione non sia continua ma impulsata in modo tale da fare un flusso impulsato che dura nel tempo e non fare che dura solo la prima frazione di secondo.

Esistono già famosi acceleratori di protoni giganteschi da milgiaia di GIGAev ma quelli non ci devono interessare, soltanto 10 kev ci bastano, cioè un acceleratore da tavolo è bastevole (bottiglione).

10 kev corrispondono pressapoco alla temperatura del nucleo del sole ma purtroppo la probabilità che 2 protoni si urtino con precisione... è MOLTO bassa, questa bassa probabilità è causata dal fatto che il protone ha un diametro di soltanto 2x10^-15 metri.
Tuttavia se questi protoni vengono incastrati nel reticolo del palladio è possibile che successivi protoni che arriveranno dopo siano guidati dal reticolo cristallino dell'atomo di palladio e quindi rendere probabile la collisione con conseguente fusione di 2 protoni (primo tempo).
dalla fusione di 2 protoni si ottengono 3 particelle: un deuterone, un positrone, un neutrino e nessuna emissione di energia di tipo elettromagnetica, ma poi il positrone che è un antielettrone si mescola con un'altro elettrone e viene sprigionato un 1 Megaev di energia (secondo tempo).

1 Megaev non è sto granchè, però abbiamo prodotto un deuterone che prima non esisteva, cioè abbiamo prodotto acqua pesante che costa 1600 euro al litro.
In un terzo tempo il deuterone viene bersagliato anche esso come gli altri protoni e quindi si ottiene la fusione nucleare tipica del sole, quella che lentamente produce elio.


Tutti questi tempi che si susseguono sono chiamati col nome di "catena protone-protone" vedi link qui

Accidenti!
Stranger ,hai intenzione di far concorrenza al LHC di Ginevra?Lodevole l' iniziativa, ma poco pratica nella sua realizzazione .
Cmq oltre a problemi di natura pratica relativi al hardware (strumentazioni) e anche al tipo di software( avrai bisogno di computer di rilevazione) ci sono anche insormontabili problemi di spazio.
Hai presente il Fermilab , il Lab del GranSasso, il lab di Frascati o il neonato collidore di Ginevra.Sono tutti laboratori dimensionati per ospitare un acc. di particelle....
Giusto per aver idea di quanto complesso sia il meccanismo di collisione degli atomi dovrai tenere conto dei seguenti parametri .
Costruire , una sorgente di particelle, un campo elettrico che le accelerano,un campo magnetico che deviano e infine dei rivelatori per monitorare l' avvenuta collisione.
Che tipo di acc. vorresti costruire lineare(con bersaglio fisso) oppure circolare ( facendo scontrare due particelle fra loro)?La scelta cambia a secondo del tipo di particelle e dei suoi elettrovolt.
Sicuramente non ti servirà a molto recarti in un Bricocenter o in un negozio di ferramente per reperire i componenti degli apparati con le caratteristiche di cui sopra.
Infine mi pare che alcuni ricercatori americani stiano sperimenatando qualcosa di "portatile" per far collidere le particelle.Ma credo siano apparecchiature che sfruttano tecnologie raffinate.

Grazie per l'interessamento, comunque sul titolo della discussione c'è scritto 10 kev, non c'è scritto 10 Gev.
Quanti kev ci sono in un tubo catodico di un vecchio televisore ?

Il tubo catodo di un vecchio televisore non va bene solo perchè vengono lanciati elettroni e non protoni, questi elettroni vanno a sbattere contro lo schermo e ci vediamo un bel film alla TV, magari in bianco e nero.

Se pretendessi di fare in casa una cattedrale gigantesca sarei proprio fuori di testa perchè già esistono.

Come un televisore potrebbe stare sul tavolo della cucina... cosi anche un acceleratore da tavolo deve stare sul tavolo.

Si tratta di fare un tubo di Goldstein circa 10 volte più grande, non si pretende di andare sulla Luna col pallone aereostatico.





si pretende di fare 10 kev, (la temperatura del nucleo del sole).

Edited by stranger - 24/2/2007, 11:56

Un conto avere delle idee su come, quando e perchè e un conto e fare un volo pindarico con la fantasia.
Non credo che si possa paragonare al tubo di un comune tv domestico.
Le difficoltà sono , come sicuramente avrai notato fin dall' inizio, non poche , altrimenti ci sarebbero molti acc. di protoni sulla scrivania o come centro tavolo in salotto.

In ogni caso di auguro buona ricerca e buon lavoro!

grazie!

Un acceleratore di particelle è una macchina il cui scopo è quello di produrre fasci di ioni o particelle subatomiche (elettroni, positroni, protoni, antiprotoni ecc.) con "elevata" energia cinetica. Tali macchine vengono usate principalmente per scopi medici (produzione di isotopi radioattivi, terapia adronica, ecc.), per studiare la struttura dei materiali (ad esempio sfruttando la radiazione di sincrotrone) o per scopi di ricerca in fisica delle particelle (un fascio di particelle di elevata energia permette di sondare oggetti di dimensioni molto piccole).

I metodi per accelerare particelle sono basati sull'uso di campi elettrici e magnetici, di cui i primi forniscono energia alle particelle accelerandole ed i secondi servono a curvarne la traiettoria (ad esempio negli acceleratori circolari: ciclotrone e sincrotrone) o a correggere dispersioni spaziali e di impulso dei fasci accelerati.


Cascata di particelle prodotte da un'acceleratore di particelleI primi acceleratori (elettrostatici o a caduta di potenziale) sfruttavano campi elettrici statici in cui accelerare ioni tra differenze di potenziale al più di 10-20 MV (lo stesso potenziale che esiste tra la terra ed una nuvola prima che scocchi un fulmine). Il primo acceleratore di questo tipo fu costruito da Van de Graaff (da cui prende il nome) nel 1931. Seguì quello realizzato da Cockroft e Walton nel 1932 per i primi studi sulla fissione nucleare in laboratorio. Infine, una versione più efficiente dell'acceleratore di Van de Graaff permetteva l'accelerazione tra differenze di potenziale doppie rispetto al suo predecessore (acceleratore Tandem).

La necessità di accelerare particelle ad energie ben più elevate di quelle raggiungibili con gli acceleratori elettrostatici prese forma con gli acceleratori lineari (LINear ACcelerators, comunemente LINAC) che utilizzavano campi elettrici alternati, il cui primo esempio risale al lavoro di tesi di Rolf Wideröe nel 1928. Con queste macchine si risolveva il problema di disporre di un singolo stadio di accelerazione (un'unica differenza di potenziale) disponendo in linea retta una serie di elettrodi cilindrici a cui era applicata una differenza di potenziale pulsata tale che nello spazio tra due cilindri contigui ci fosse sempre un campo elettrico accelerante in una direzione e in fase con il passaggio della particella da accelerare. Con questo tipo di macchine, però, non era possibile accelerare un fascio continuo di particelle (poiché vengono accelerate solo quelle in fase con il campo elettrico), perciò il fascio veniva diviso in pacchetti (bunch).

La necessità di raggiungere energie sempre maggiori prese forma con il ciclotrone, il primo acceleratore circolare costruito da Lawrence nel 1930. L'idea era quella di far passare ripetutamente le particelle in una stessa cavità accelerante (a differenza dei LINAC, dove per aumentare l'energia del fascio accelerato occorre aumentare la lunghezza della macchina). Il ciclotrone è costituito da due elettrodi cavi a forma di D, immersi in campo magnetico costante e collegati ad una differenza di potenziale alternata a frequenza costante. La sorgente di particelle (originariamente ioni) è posta esattamente nel centro. Gli ioni emessi dalla sorgente vengono accelerati dal campo elettrico ed entrano in uno dei due elettrodi dove sono soggetti solo al campo magnetico. Qui vengono curvati e descrivono una semicirconferenza che li riporta nella regione accelerante e poi nell'altro elettrodo. Il processo va avanti fino a che il raggio dell'ultima semicirconferenza descritta dalle particelle è minore del raggio dell'elettrodo, dopodiché le particelle escono dalla macchina. La massima energia raggiungibile è limitata dal raggio degli elettrodi e dall'intensità del campo magnetico. Inoltre le particelle vengono accelerate ad ogni passaggio tra le due cavità se arrivano in fase con il campo elettrico, vale a dire se la loro frequenza di rivoluzione è uguale alla frequenza del campo: questa condizione è verificata per velocità non relativistiche. A velocità maggiori (e quindi al crescere dell'energia) diviene necessario diminuire la frequenza del campo elettrico durante il ciclo di accelerazione. Le macchine che funzionano in questo modo sono chiamate sincro-ciclotroni e riescono ad accelerare protoni e ioni fino ad energie di circa 500 MeV.


Schema di un ciclotrone.I ciclotroni erano stati progettati per accelerare principalmente ioni e protoni ed erano quindi poco adatti all'accelerazione di elettroni, per i quali si raggiungono subito velocità relativistiche. Per questo motivo, Donald William Kerst e Serber modificarono l'idea di Wideröe e costruirono una macchina che chiamarono betatrone (il nome è dovuto al modo in cui venivano chiamati gli elettroni originariamente, cioè raggi beta). Il suo funzionamento sfrutta l'induzione elettromagnetica senza la necessità di dover impiegare campi elettrici acceleranti: le particelle vengono immesse in un anello immerso in un campo che viene gradualmente intensificato. La variazione del flusso del campo magnetico nell'anello fornisce agli elettroni la forza elettromotrice che li accelera. In questo schema, l'energia massima raggiungibile è dovuta solamente alla massima intensità del campo magnetico raggiungibile. ecco come e un aceleratore di protoni no molto semplice da costruire questo e garantito non so se si possa fare in casa Stranger ti auguro che ci riesci buon lavoro tienici informati dei progressi

Stranger dai un occhiata a questo link ogni tanto
http://www.unitednuclear.com/planskits.htm
Sembra propongano quello che serve a te

Ho visto!
Interessante...
Però c'è scritto che il sito è ancora sotto costruzione, lo visiterò ancora fra un mese circa

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Sempre insisto nel dire che l'altissima tensione è interessante a condizione che il GAS interposto è l'idrogeno, ormai è quasi una fissazione.

Poi interessa aumenta ancora di più se le armature o elettrodi sono di materiale pesante (per esempio tungsteno), e la tensione è alternata, pagherei anche un biglietto di 10 euro per vedere lo spettacolo di luce e colori

(senza impurità di ossigeno perchè altrimenti la miscela esplode - le esplosioni non mi interessano assolutamente) .




ah!
scusa...
Poi ho cercato con maggiore attenzione e faticando non poco sono riuscito a trovare il link nascosto
Grazie..

Ma poi a cosa ti servirebbe ? io non ho ancora capito il compito specifico. Ma il tuo problema è l'alimentazione a più di 10 kv?

Forse si confondono "Volts" tradotto: differenza di potenziale elettrico o di carica elettrica ed energia ElettronVolts...

Perchè non hai notato i 10kev ( temperatura del nucleo del sole )?
Ho speso 30 minuti della mia vita a fargli capire in un altro post che temperatura ed energia sono due cose differenti, ma è inutile non ci arriva.
L'unica cosa che puo servire a stranger è di reiscriversi alle scuole medie e rifare i corsi di studi, forse cosi ci arriva iniziando dalle cose semplici

Il problema è che comunque mica è solo, mi ricordo un assistente del professore di fisica2 all'università che aveva intenzione di costruire un acceleratore di particelle con una lattina di birra e che per lui la legge di ohm era v=i/r, e tante altre cose simpaticissime sulla relatività generale ( che spiegava ) che manco ti racconto per non farti sbudellare dalle risate ( sul genere masse infinite, dilatazione delle lunghezze etc ).
Ovviamente questo assistente era il marito della figlia del professore .
Comunque divagazioni apparte, prima di pensare di costruirsi un acceleratore di particelle a casa andarsi a studiare un po di fisica SERIAMENTE ( non prendendo i link di wikipedia o informazione dai siti ) è indispensabile.
Quindi comprare libri e studiare, studiare e studiare.
E se non si capisce ciò che si studia ci si iscrive all'università e te lo fai spiegare da un professore.

Sbagliare è umano Beorn...
Perseverare è diabolico