O Tevatron era um poderoso acelerador de partículas localizado em Fermilab, em Batavia, Illinois. Foi desativado em 2011, mas desempenhou um papel crucial no avanço da nossa compreensão de partículas e forças fundamentais. Aqui está como funcionou:

1. A fonte de prótons:

* O processo começou com a produção de íons de hidrogênio (prótons).
* Esses prótons foram acelerados através de uma série de aceleradores menores, incluindo um gerador Cockcroft-Walton e um acelerador linear (LINAC).
* Essa aceleração inicial trouxe os prótons a um nível de energia significativo.

2. O Síncrotron Booster:

* Os prótons foram então injetados no síncrotron Booster.
* Aqui, eles foram acelerados ainda mais para uma energia de 8 gev.
* O reforço serviu como um trampolim para o anel principal de Tevatron.

3. O anel do tevatron:

* O anel principal do Tevatron era um túnel subterrâneo de circunferência de 6,3 km.
* Os prótons foram injetados neste anel, que continham ímãs supercondutores.
* Esses ímãs criaram um poderoso campo magnético, dobrando os caminhos dos prótons e guiando -os em uma trajetória circular.
* Os prótons foram acelerados por cavidades de radiofrequência, recebendo um impulso de energia a cada volta ao redor do anel.
* Eventualmente, os prótons atingiram uma energia de 980 Gev, apenas a menos de 1 Tev.

4. Produção antiproton:

* O Tevatron também produziu antiprotons, a contraparte antimatéria dos prótons.
* Um feixe de prótons foi direcionado para um alvo metálico, criando um chuveiro de partículas, incluindo antiprotons.
* Esses antiprotons foram então coletados, resfriados e acelerados para energias de 980 Gev em um anel separado.

5. Colisões:

* Os feixes de prótons e antiproton foram cuidadosamente dirigidos a colidir de frente em pontos específicos ao redor do anel de Tevatron.
* As colisões foram extremamente enérgicas, fazendo com que as partículas se separassem e produzissem uma cascata de novas partículas.

6. Detectores:

* Em torno dos pontos de colisão havia detectores maciços, como os detectores CDF e Dø.
* Esses detectores registraram as faixas e propriedades das partículas recém -criadas, fornecendo dados valiosos para análise.

Principais recursos do Tevatron:

* ímãs supercondutores: O Tevatron usou ímãs supercondutores, o que permitia campos magnéticos incrivelmente fortes com perda mínima de energia.
* vigas de alta energia: O Tevatron alcançou energias de feixe extremamente altas, permitindo que ele sonda a estrutura da matéria em escalas muito pequenas.
* Produção antiproton: O Tevatron era único em sua capacidade de produzir e acelerar antiprotons, permitindo colisões de antipartículas de partículas.

Descobertas científicas:

O Tevatron foi fundamental para fazer várias descobertas inovadoras, incluindo:

* confirmação do quark superior: O Tevatron ajudou a confirmar a existência do quark superior, um dos blocos fundamentais de construção da matéria.
* Medição da massa de bóson w: O Tevatron fez medições precisas da massa do bóson W, uma partícula fundamental que medeia a força fraca.
* Evidência para o bóson de Higgs: O Tevatron forneceu evidências para a existência do bóson de Higgs, uma partícula responsável por dar massa a outras partículas.

O Tevatron desempenhou um papel vital no avanço da física de partículas. Embora não esteja mais operacional, os dados coletados continuam sendo analisados ​​e usados ​​para fazer novas descobertas.