HIZLANDIRICI FİZİĞİ { HAZIRLAYAN: NAZLI BARIŞ-TTP7 DANIŞMAN: VELİ YILDIZ((Veliko Dimov)
CERN (European Organization for Nuclear Research) { Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire AVRUPA NÜKLEER ARAŞTIRMALAR MERKEZİ https://home.cern/
Evrenin veya olayların bir bölümünü konu olarak seçen, deneye dayanan yöntemler ve gerçeklikten yararlanarak sonuç çıkarmaya çalışan düzenli bilgi, ilim. BİLİM NEDİR?
1952 Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire European Council for Nuclear Research Avrupa Nükleer Araştırma Konseyi CERN Kuruluşu 1954 Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire European Organization for Nuclear Research Avrupa Nükleer Araştırma Organizasyonu Kurucu 12 Avrupa ülkesi (1954) Almanya, Belçika, Danimarka, Fransa, Hollanda, İngiltere, İsveç, İsviçre, İtalya, Norveç, Yugoslavya, Yunanistan CERN e tam üye ülke sayısı 22 Almanya, Avusturya, Belçika, Bulgaristan, Çek Cumhuriyeti, Danimarka, Finlandiya, Fransa, Hollanda, İngiltere, İspanya, İsrail, İsveç, İsviçre, İtalya, Macaristan, Norveç, Polonya, Portekiz, Romanya, Slovakya, Yunanistan CERN e asosiye üye ülke sayısı 5 Hindistan, Kıbrıs(tam üye adayı), Pakistan, Sırbistan(tam üye adayı), Türkiye Gözlemci olarak katılan ülke/kuruluş sayısı 5 Amerika Birleşik Devletleri, Japonya, Rusya Federasyonu, Avrupa Komisyonu, UNESCO 6
Nerede? 7
8
Tetikleyici Unsur:Temel Araştırmalar
10
11
CERN'de yürütülen araştırmaların esas amacı maddenin yapısını ve maddeyi bir arada tutan kuvvetleri anlamaktır. İnsanlığın asırlardır yürüttüğü maddenin yapısını anlamak amaçlı büyük faaliyetin modern altyapısı parçacık hızlandırıcılarıdır. Parçacık hızlandırıcılarında çok yüksek enerjilere ve çarpışma sayılarına erişmek, çarpışmalardan çıkan çok sayıdaki parçacığı algılayabilmek için mevcut teknolojinin sınırları zorlanmaktadır. Bu bağlamda CERN, temel bilim araştırmalarının yanında, yarının teknolojilerini geliştirmekte de çok önemli bir rol oynamaktadır. 12
Elektron, pozitron, proton, anti-proton gibi yüklü parçacık demetlerinin belirli bir amaç çerçevesinde belirlenen bir enerjiye ulaşıncaya kadar hızlandırılmasını sağlayan aygıtlardır. HIZLANDIRICI NEDİR?
Yüklü parçacıkları yüksek enerjilere çıkarmak için kullanılırlar. Hızlandırılan bu parçacıklar vasıtasıyla başta temel parçacık fiziği ve nükleer fizik olmak üzere araştırmalar yapılmaktadır. Bunun yanında endüstri ve medikal alanlarda da çok geniş kullanım alanları mevcuttur. HIZLANDIRICI NEDİR?
BİLİM BU NOKTAYA NASIL GELDİ?
Rutherford ve çekirdeğinin keşfi Ernest Rutherfor(1871-1937): 1911 de yaptığı deney ile atom çekirdeğini keşfetti. Rutherfor deneyi Radyumu alfa parçacık (2 proton ve 2 nötron) kaynağı olarak kullanıldı Altın folyadan saçılan alfa parçacıklarını florosan ekran yardımı ile gözlemledi. Saçılmalara bakarak atomun merkezinde pozitif yüklerin küçük bir hacimde toplanmış olması gerektiği sonucunu çıkardı. 16
Çekirdek ve Çekirdeğin bölünmesi 1911 çekirdeğin keşfi 1919 Azot çekirdeğinin bölünmesi (doğal alfa parçacıkları ile) 1927 Rutherford ve Royal Society de konuşması 17
John Cockcroft, Ernest Walton ve ilk defa yapay yollarla atom çekirdeğinin parçalanması (1932) Lityum + proton = 2 Helyum çekirdeği + Enerji 18
1932: John Cockcroft ve Ernest Walton ürettikleri elektrostatik hızlandırıcı ile ilk defa yapay olarak atom çekirdeğini parçaladı. 1948: Luis W. Alvarez DTL yapısını geliştirdi ve hızlandırıcılarda RF kovukları kullanılmaya başlandı.
Sinkrotron: Ağırlık Kaldırıcı Sinkrotronlar, enerjileri en yüksek olan parçacıkları hızlandırmakta kullanılırlar. Elbette sinkrotron tipindeki parçacık hızlandırıcı listesinin en tepesinde CERN in ünlü Büyük Hadron Çarpıştırıcısı (LHC) var. LHC parçacıkları kafa kafaya çarpıştırmadan önce 6,5 trilyon elektronvoltluk bir enerjiye kadar hızlandırabiliyor. Hızlandırıcı türleri
Siklotron: Yük Atı Önceki başlıkta incelediğimiz sinkrotronlar, aslında siklotron adı verilen bir başka dairesel çarpıştırıcı türünün ardıllarıdır. Siklotron tipi parçacık hızlandırıcı, parçacıkları merkezden başlayarak sarmal bir yol izleyecek biçimde hızlandırır. Hızlandırıcı türleri
Linak: Nokta Atışı Durağan ve yoğun bir parçacık demeti gerektiren uygulamalar ya da deneyler için çizgisel (lineer) hızlandırıcılar uygun bir seçimdir. Dünyadaki en uzun linak SLAC Ulusal Hızlandırıcı Laboratuvarı nda bulunuyor. Uzunluğu 2 mil ve parçacıkları 50 milyar elektronvolta kadar hızlandırabiliyor. Hızlandırıcı türleri
1911 Rutherfor alfa parçacıkları ile yaptığı deneyle atomun yapısını gösterdi. Hızlandırılmış parçacık demeti ile atomu bölme fikri ile parçacık hızlandırıcıları geliştirilmeye başlandı (elektrostatik hızlandırıcılar). 1924: Gustaf Ising hızlandırıcılarda alternatif akım kullanma fikrini ortaya attı. 1927: Rolf Wideroe bu fikri kullandı ve bir alternatif akım hızlandırıcısı üretti. 1932: John Cockcroft ve Ernest Walton ürettikleri elektrostatik hızlandırıcı ile ilk defa yapay olarak atom çekirdeğini parçaladı. 1948: Luis W. Alvarez DTL yapısını geliştirdi ve hızlandırıcılarda RF kovukları kullanılmaya başlandı.
Gokhan Unel (University of California Irvine (US)) Prof. Serkant Cetin (Istanbul Bilgi University (TR)) Bora Akgun (Rice University (US)) Jeff Wiener (University of Vienna (AT)) Alaettin Serhan Mete (University of California Irvine (US)) Tulin Varol (Southern Methodist University (US)) Veliko Atanasov Dimov (Bogazici University (TR)) Efe Yazgan (Ghent University (BE)) Cenk Yildiz (University of California Irvine (US)) Candan Dozen (Cukurova University (TR)) Jeff Wiener (University of Vienna (AT)) Sezen Sekmen (Kyungpook National University (KR)) SUNUMU HAZIRLAMAMDA EMEĞİ GEÇENLER
Dinlediğiniz ve vakit ayırdığınız için teşekkürler Ufku geniş, zihni açık gençler yetiştirebilmeniz ümidiyle
Deneme 1-2-3