![](https://esero.kopernik.org.pl/wp-content/uploads/2024/07/Spotkaj-eksperta_formaty-29_07-740x440-355x330.jpg)
![](https://esero.kopernik.org.pl/wp-content/uploads/2024/07/A_ride_to_space-355x330.jpg)
NEWSLETTER
Informacje o warsztatach, aktualnościach oraz innych wydarzeniach dla nauczycieli.
Zapisz sięAkcelerator cząstek na orbicie
W pasach radiacyjnych Van Allena odkryto elektrony o ogromnych energiach. Być może oznacza to, że pole magnetyczne Ziemi może być największym znanym nam akceleratorem cząstek elementarnych.
![](https://esero.kopernik.org.pl/wp-content/uploads/2020/12/van-allen-belt-1030x579-800x389.jpg)
Wizualizacja sondy Van Allena (NASA) poruszającej się przez pasy radiacyjne. NASA
Akcelerator, czy inaczej przyspieszacz, służy do nadawania ogromnych prędkości – a zatem i energii – cząstkom elementarnym. Cząstki o ładunku elektrycznym, takich jak protony, elektrony czy jony ciężkie, skupia się w wiązkę i nadaje kierunek za pomocą silnego, odpowiednio przyłożonego pola magnetycznego lub elektrycznego. Zastosowania akceleratorów są bardzo różnorodne: od generowania obrazu w monitorach kineskopowych, przez zastosowanie w radioterapii, po badania w zakresie fizyki jądrowej i cząstek elementarnych. W Polsce, przede wszystkim w instytucjach badawczych, zarejestrowane są dziesiątki akceleratorów. Największym z nich jest cyklotron w Środowiskowym Laboratorium Ciężkich Jonów w Warszawie (UW).
![](https://esero.kopernik.org.pl/wp-content/uploads/2020/12/Mjk3ODM0OQ-800x384.png)
Położenie LHC na granicy szwajcarsko-francuskiej z zaznaczonymi eksperymentami ALICE, ATLAS, LHCb i CMS. https://spectrum.ieee.org/computing/software/analyzing-the-lhc-magnet-quenches
Największym zbudowanym przez człowieka akceleratorem jest Wieki Zderzacz Hadronów (LHC od ang. Large Hadron Collider), znajdujący się na terenie CERN w Genewie, na granicy Szwajcarii i Francji. Jest umieszczony w tunelu o łącznej długości niemal 27 km. Jest nie tylko największym akceleratorem, ale też największą maszyną zbudowaną przez człowieka.
Okazuje się, że w pobliżu możemy mieć coś jeszcze większego. Pasy radiacyjne Van Allena są obszarami silnego promieniowania korpuskularnego (tzn. promieniowania cząstek) otaczającymi Ziemię. Cząstki pochodzące z promieniowania kosmicznego są tam łapane w pułapkę przez ziemskie pole magnetyczne. Mają one wielkie energie – gdyby przełożyć je na temperaturę, to elektrony w pasach Van Allena byłyby rozgrzane do miliardów stopni Celsjusza.
![](https://esero.kopernik.org.pl/wp-content/uploads/2020/12/Van_Allen_radiation_belt_pl-800x440.jpg)
Schemat pasów Van Allena w odniesieniu do osi obrotu i osi magnetycznej Ziemi. pl.wikipedia.org
Jak dotąd ogromne energie cząstek w pasach radiacyjnych były przypisywane ich pochodzeniu z promieniowania kosmicznego Ziemi. Ale najnowsze badania sugerują, że elektrony są ekstremalnie przyspieszane w pasach Van Allena, czerpiąc energię z fal plazmy, czyli silnych zaburzeń w lokalnym polu elektrycznym. Doniesienia pochodzą z sondy Van Allena, wysłanej przez NASA w 2012 roku w celu zbadania pasów radiacyjnych. To odkrycie może pomóc naukowcom w zrozumieniu procesów przyspieszających cząstki na Słońcu, w pobliżu innych planet, a nawet w dalekich, niezbadanych zakamarkach Wszechświata, których nie sięgają sondy badawcze.