Blindagem, monitoração, energia e armazenagem

Blindagem
Como as partículas aceleradas são forçadas a mudar de velocidade, mudar de direção ou atingir alvos, elas acabam perdendo energia. Esta energia geralmente está na forma de radiação ionizante, como raios X ou raios gama. Além da radiação, as próprias partículas energizadas apresentam perigo para a saúde humana. Para evitar vazamento de radiação enquanto os aceleradores estão operando, eles são blindados. As estruturas do acelerador geralmente são localizadas em túneis de concreto, no subsolo. O concreto e a terra protegem o meio ambiente. Os técnicos não ficam nos túneis enquanto os aceleradores operam, e as salas de controle são blindadas com concreto. Além disso, os funcionários usam dosímetros de radiação e são monitorados constantemente. Os aceleradores de partículas nos Estados Unidos estão sob a jurisdição da Comissão Regulamentar Nuclear, que permite seu uso e os inspeciona regularmente como medida de segurança. Se o acelerador é afiliado a uma universidade, a agência de segurança contra radiação da universidade também participa do processo.

Foto cedida pelo Fermilab O anel principal está localizado dentro de um túnel de concreto no subsolo

Monitoramento
Os túneis geralmente são equipados com circuitos fechados de televisão para monitorar o equipamento e os calibradores no interior do acelerador. Os detectores de radiação estão localizados por toda a estrutura do acelerador para monitorar vazamentos na blindagem e proteger os trabalhadores.

Sistema de energia elétrica
Como você pode adivinhar, pela descrição do equipamento, os aceleradores de partículas usam muita eletricidade. Em alguns lugares, ela é fornecida por meio da empresa de energia local. Alguns aceleradores têm seus próprios geradores elétricos no local.

Anéis de armazenagem
Pelo fato de precisarem de muita força para acelerar as partículas em uma experiência, muitos aceleradores têm anéis de armazenagem. Os anéis de armazenagem mantêm um feixe que já foi acelerado. Por exemplo, se estiver colidindo um feixe de elétrons com um feixe de pósitrons, você pode ter de manter um feixe armazenado enquanto acelera o outro. Um anel de armazenagem tem os mesmos componentes que o acelerador principal mas com menos clístrons. As partículas viajam ao redor do anel na velocidade acelerada, precisando de apenas um ou dois clístrons para compensar qualquer perda de energia enquanto os feixes mudam de direção.

Agora que vimos o que há dentro de um acelerador, vamos ver o que podemos aprender com estes aparelhos.