$ 7 \ \ mathrm {TeV} $ ei ole nii suur kineetiline energia, mida teie küsimus ja varasemad vastused on kajastanud.
Kuid prootoni kontekstis on ülejäänud mass 1,672 dollarit \ korda10 ^ {- 27} ~ \ mathrm {kg} $ (väga, väga väike mass), kui ühel prootonil on $ 7 \ \ mathrm {TeV} $ , liigub see kindla kiirusega:
$$ E = mc ^ 2 $$ \ begin {joondama} E& = E_0 + E_ \ mathrm k \\ E_ \ mathrm k& = E- E_0 \\ & = mc ^ 2 -m_0c ^ 2 \\ & = \ gamma m_0c ^ 2 - m_0c ^ 2 \\ & = m_0c ^ 2 \ left (\ frac {1} {\ sq 1- \ frac {v ^ 2} {c ^ 2}}} - 1 \ paremale) \\ \ tähendab 1+ \ frac {E_ \ mathrm k} {m_0c ^ 2} & = \ frac {1} {\ sqrt {1- \ frac {v ^ 2} {c ^ 2}}} \\ \ tähendab {\ sqrt {1- \ frac {v ^ 2} {c ^ 2}}} & = \ frac {1} {1 + \ frac {E_ \ mathrm k} {m_0c ^ 2}} \\ \ tähendab 1- \ frac {v ^ 2} {c ^ 2} & = \ left (\ frac {1} {1 + \ frac {E_ \ mathrm k} {m_0c ^ 2}} \ right) ^ 2 \\ tähistab \ frac {v} {c} & = \ sqrt {1 - \ left (\ frac {1} {1 + \ frac {E_ \ mathrm k} {m_0c ^ 2}} \ right) ^ 2} \ end {align}
Prootoni jaoks $ 7 \ \ mathrm {TeV} $ , see on 99,9999991 dollarit \ \% $ valguskiirusega
Allikas
Pidage nüüd meeles, et see kehtib iga prootoni kohta kahes kiires , kusjuures igaühel neist on $ 7 \ \ mathrm {TeV} $ , liikudes läbi heeliumiga jahutatud ülijuhi ja põrkudes kokku $ 14 \ \ mathrm {TeV} $ span>.
Iga prootonikiir sisaldab $ 2 \, 808 $ prootonite kimpu ja iga kimp sisaldab 1,15 $ \ korda 10 ^ {11} $ prootonit, seega koosneb iga kiir $ 362 \ \ mathrm {MJ} $ (megadžaulid) ).
See annab $ 724 \ \ mathrm {MJ} $ kogu kineetilise energia ainuüksi kiirtes: umbes 7 korda suurem kineetiline energia kui 55-tonnise õhusõiduki maandumisel. tavalisel maandumiskiirusel vastavalt Vikipeedia lehele Joule'i suurusjärgu suurus või selle maandumiskiirusega 59 $ ~ \ mathrm {m / s} $ , 218,9 tonni, seega umbes ohutult laaditud Airbus A330-200 ( maksimaalne stardimass 242 tonni)
Lisage sellele energia, mis on vajalik rõnga piisavalt ülajahutamiseks, et see jääks ülijuhtivaks, kiirendage ennekõike kiiret, kiirendage seda pidevalt, et see ei kaotaks kiirust, valgust, soojust ja energiat.
"Tipptarbimisel, tavaliselt maist detsembri keskpaigani, kasutab CERN umbes 200 megavatti võimsust, mis on umbes kolmandik energiakogusest lähedal asuva Šveitsi Genfi linna toitmiseks. Suur Hadron Collider (LHC) töötab sel aastaajal, meie prootoneid peaaegu valguskiiruseks kiirendades. CERNi energiatarve langeb talvekuudel umbes 80 megavatini. "
- CERNi toide