Cómo separar protones para usar en el Hadron Collider si no puedes verlos

La primera etapa de un acelerador de partículas es absurda. Aquí está la instalación más grande de cualquier tipo en el planeta , millas y millas alrededor, y comienza con este pequeño cilindro de gas ordinario sentado en una especie de armario. Es lo mismo que cualquier cilindro de gas presurizado para oxígeno, helio o nitrógeno que vería en una tienda de soldadura, un hospital o una tienda de suministros para fiestas para llenar los globos. Lo mirarás y dirás: “¿Eso?”

No he visto la fuente en el Gran Colisionador de Hadrones, pero he visto la de Fermilab. Solo se necesita un cilindro de gas de tamaño bastante pequeño, más pequeño que un tanque de buceo, para suministrar todos los protones que necesitan para una larga carrera.

Probablemente cuesta alrededor de 60 o 70 dólares.

El gas en el interior es hidrógeno, por lo que solo son protones y electrones individuales. El gas sale del tanque a través de una pequeña tubería, y luego un fuerte campo eléctrico ioniza el hidrógeno, quitando los electrones para crear protones desnudos.

Ahora se va a las carreras.

EDITAR: Encontré una foto de la pequeña fuente de hidrógeno diminuta que suministra todo el Gran Colisionador de Hadrones:

¿¿¿Eso es todo???

Sí.

En el CERN, por el momento todo comienza en el acelerador lineal 2, donde el hidrógeno molecular se descompone en hidrógeno atómico y se convierte en un plasma donde los electrones son eliminados por un campo eléctrico.

Curiosamente, el acelerador lineal 4 que comenzará a funcionar en 2019, producirá y acelerará iones de hidrógeno negativos antes de quitarles los electrones para obtener protones.

El gas de hidrógeno es normalmente moléculas [matemáticas] \ text {H} _2 [/ matemáticas]. Si lo ioniza con una descarga eléctrica, eso eliminará los electrones, dejando dos protones. Los protones se repelerán entre sí ya que ambos están cargados positivamente, y como están cargados, pueden manipularse con campos eléctricos y magnéticos.