Портал функционирует при финансовой поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям.

Страницы: 1 2 3 4 След.
RSS
Разгон протонов в БАКе, по-кругу или по-прямой., Меняются ли затраты энергии на разгон от формы разгонного туннеля?
Собственно, у меня не то чтобы дискуссия, а скорее всего просто познавательный вопрос к специалистам от науки...

преамбула: как нам известно, в БАКе разгоняют протоны по кругу, и на этот разгон тратится какая-то электрическая энергия. (наверно, можно даже подсчитать сколько энергии тратиться электромагнитами на разгон до околосветовой скорости одного протона)

вопрос: А вот если бы не по кругу разгоняли, а вытянули в прямую линию этот туннель разгонный, то электрической энергии на разогнать один протон до такой же околосветовой скорости понадобилось бы меньше? или больше? или ровно столько же?
Изменено: Костя - 20.07.2010 21:56:25
Все что пишу - это моё личное мнение, и, чаще всего, всказанное несерьезно, в шутку.
Цитата
Костя пишет:
вот если бы не по кругу разгоняли, а вытянули в прямую линию этот туннель разгонный, то электрической энергии на разогнать один протон до такой же околосветовой скорости понадобилось бы меньше?
Учитывая инженерные проблемы Вашей гипотетической установки (линейный ускоритель), электроэнергии понадобилось бы на порядки больше.
Цитата
BETEP IIEPEMEH пишет:
Учитывая инженерные проблемы Вашей гипотетической установки (линейный ускоритель), электроэнергии понадобилось бы на порядки больше.
Буду признателен, если уточните какое именно инженерное отличие исполнения круг/прямая является причиной этого «на порядки больше» потребления электроэнергии.
(мне просто интересно как технарю).

Впрочем, давайте по-другому ситуацию смоделируем для «очистки вопроса до кристальной прозрачности».
Сделаем допущении, что мы БАК-с-круговым-разгоном, и БАК-с-прямым-разгоном - вывели ИХ в открытый космос, на орбиту ПЛАНЕТЫ Земля.
Соответственно, облепили и круговую трубку и прямую трубку солнечными батареями (надеюсь, электроэнергии хватит при достаточно больших размерах батарей, и, причем(!), ИСТОЧНИКИ тока в непосредственной близости от ПОТРЕБИТЕЛЕЙ-электромагнитов).
Всё тот-же...
Цитата
Костя пишет:
вопрос: А вот если бы не по кругу разгоняли, а вытянули в прямую линию этот туннель разгонный, то электрической энергии на разогнать один протон до такой же околосветовой скорости понадобилось бы меньше? или больше? или ровно столько же?
(впрочем, можно и по другому сформулировать - КОЛИЧЕСТВА солнечного света для БАК-с-прямым-разгоном понадобилось бы меньше? или больше? или столько же?)
Все что пишу - это моё личное мнение, и, чаще всего, всказанное несерьезно, в шутку.
И так, вопрос к тем, кто разбирается в науке.
Вот мы вывели БАК-с-круговым-разгоном и БАК-с-прямым-разгоном в космос, на орбиту планеты вокруг солнца.

вот так они крутятся...

Меня интересует площадь солнечных батарей у кого из них должна быть больше?
(S1) у БАК-с-круговым-разгоном?
или (S2) у БАК-с-прямым-разгоном?
или S1=S2?
Изменено: Костя - 21.07.2010 01:00:19
Все что пишу - это моё личное мнение, и, чаще всего, всказанное несерьезно, в шутку.
Цитата
Костя пишет:
Собственно, у меня не то чтобы дискуссия, а скорее всего просто познавательный вопрос к специалистам от науки...

вопрос: А вот если бы не по кругу разгоняли, а вытянули в прямую линию этот туннель разгонный, то электрической энергии на разогнать один протон до такой же околосветовой скорости понадобилось бы меньше? или больше? или ровно столько же?

Вполне реальный научный вопрос. Действительно, почему затраты энергий на радиальные изменения движения протона должны быть меньше, чем на линейные? Или всё-таки больше? И чем, в конечном итоге это объясняется? Мне, вот тоже это интересно знать.
Изменено: Случайный прохожий - 21.07.2010 10:52:14
Цитата
Случайный прохожий пишет:
Мне, вот тоже это интересно знать.
Вот и откройте тему с соответствующим вопросом, куда Косте (мы попросим модератора) вход будет запрещен.
"...сама моя идеология обязывает смотреть широко, анализировать добросовестно и с особенной настороженностью относиться к тому, что лежит на поверхности и доступно любому полуграмотному идиоту ."  А. и Б. Стругацкие
Эх, Костя, лучше бы Вы для начала прочитали нечто популярное, прежде чем задавать вопросы.

В первую очередь в линейном ускорителе частицы лишь однократно проходят через ускорительный контур, в то время как в БАКе и подобных ускорителях частицы проходят через ускорительные участки по многу раз. Более того, в основное колько БАКа частица попадает, УЖЕ покрутившись в каскадах предварительных ускорителей ДО попадания в основное кольцо БАК, длина которого 27 км. Так что длина линейного ускорителя при остальных равных конструктивных особенностях должна была бы быть значительно больше чем эти самые 27 км, на порядки больше.

Помимо того, что уже ускоренные частицы делают не один круг, так еще и столкновения происходят между встречными пучками, т.е. длину линейного ускорителя нужно было бы увеличить и еще вдвое. При этом в кольце БАК по проекту может крутиться почти 3000 пакетов-сгустков частиц, поэтому при достижении сходной светимости линейному ускорителю не удалось бы "экономить", отключая бездействующие ускорительные контуры после пролета единичного пакета и задействуя для ускорения лишь некоторые из них "прямо здесь и сейчас". Таким образом, все ускорительные участки линейного ускорителя должны были бы работать одновременно по всей его во много раз большей 27 км длине.
Цитата
BETEP IIEPEMEH пишет:
Эх, Костя, лучше бы Вы для начала прочитали нечто популярное, прежде чем задавать вопросы.
Читал. Даже фильмец смотрел отличный


Но я именно об разгонной части и вел речь (а не о большом 27км кольце!).
Ведь нас просто интересует разогнать протон до около световой (ну, пусть даже до 0.8с, уже не мало по затратам энергии, верно? и ведь эти затраты количества энергии можно ИЗМЕРИТЬ. Верно?)
И вот я не пойму - разве есть ЗАПРЕТ какого-либо закона природы что эту разгонную часть нельзя сделать прямолинейной? (а не круговой!)

Скажите, Ветер, можно ли ответить на мой вопрос хотя бы чисто теоретически, на уровне предположения (но из уст ученого)?
Где больше затратится энергии, в круговой или в прямолинейной?

По сути, меня интересует сколько энергии уходит зазря на процесс ИСКРИВЛЕНИЯ траектории движения протона в круговой разгонной части.
Ведь изменить направление быстродвижущегося и обладающего массой вещества - это затратный по энергии (приложения силы?) процесс? Верно я понимаю?
А при прямолинейном движении таких затрат нет. Верно?
Или я ошибаюсь? :-)
Изменено: Костя - 21.07.2010 18:04:48
Все что пишу - это моё личное мнение, и, чаще всего, всказанное несерьезно, в шутку.
Цитата
Случайный прохожий пишет:
Действительно, почему затраты энергий на радиальные изменения движения протона должны быть меньше, чем на линейные? Или всё-таки больше? И чем, в конечном итоге это объясняется?
Ну, на счет ответа «в круговом - меньше», это Ветер еще не окончательно ответил. Поэтому - подождем. Не исключено, что итоговый ответ Ветра будет «в круговом - больше».
 
А свой интерес Вы лучше так сформулируйте:
«Что общего между БАКом и самой обычной катушкой индуктивности

или так:

«Какая причина, следствием которой является задержка протекания импульса тока в проводе свернутом в виток (в катушке индуктивности!) в отличии от прямого провода (т.е значимо меньшей, практически отсутствие задержки)?»
Изменено: Костя - 21.07.2010 18:01:53
Все что пишу - это моё личное мнение, и, чаще всего, всказанное несерьезно, в шутку.
Цитата
Костя пишет:
Ведь изменить направление быстродвижущегося и обладающего массой вещества - это затратный по энергии (приложения силы?) процесс? Верно я понимаю?
Неверно. Протоны в БАК поворачиваются магнитным полем. Само поле при этом никакой работы не совершает, так как сила Лоренца, действующая на частицы, всегда направлена перпендикулярно скорости.

При повороте траектории возникает совсем другая проблема - синхротронное излучение. Однако в БАК для одной частицы потери на него за один виток составляют всего около 7keV, что в миллиард раз меньше энергии самой частицы.
Цитата
Костя пишет:
Но я именно об разгонной части и вел речь (а не о большом 27км кольце!).
Так ведь именно оно и дает то основной разгон, Костя. :) В нем энергию поднимают с 450 ГэВ до 7 ТэВ.
Цитата
Костя пишет:
И вот я не пойму - разве есть ЗАПРЕТ какого-либо закона природы что эту разгонную часть нельзя сделать прямолинейной?
При чем тут вообще какие-то запреты? Есть линейные ускорители - они используются для легких частиц, для которых потери на синхротронное излучение слишком велики. А для протонов рациональнее использовать кольцевые ускорители. По крайней мере в данный момент на данном этапе развития.
Страницы: 1 2 3 4 След.
Читают тему (гостей: 1, пользователей: 0, из них скрытых: 0)

Разгон протонов в БАКе, по-кругу или по-прямой.