Il y a quelque temps, le monde entier parlait du LHC - le grand collisionneur de hadrons, un accélérateur de particules chargées sur des faisceaux en collision. Cet énorme appareil est utilisé par des scientifiques du monde entier. Mais les accélérateurs de particules chargées peuvent être construits sur différents principes. Aujourd'hui, je veux me souvenir d'un appareil qui utilise le principe électrostatique pour son travail.
En 1929, le scientifique Van de Graaf de l'Université du Massachusetts a construit un appareil étonnant qui génère un champ à très haute tension. Et pour cela, il a utilisé un ruban diélectrique se déplaçant à partir d'un moteur électrique et électrifié à l'aide d'air ionisé. Le premier appareil a permis de générer des charges jusqu'à 80 kV. Mais les générateurs construits en 1931 et 1933 produisaient respectivement une puissance d'un million et sept millions de volts!
Le générateur se compose d'une paire de poulies (la inférieure est métallique et la supérieure est en matériau diélectrique), un ruban, une électrode en forme de sphère, des entretoises (ou colonnes, dans les grandes installations) et une source de tension. Plus la sphère est grande, plus la tension peut être obtenue.
À l'aide des générateurs Van de Graaff, les particules ont été accélérées pendant longtemps pour diverses expériences de recherche nucléaire. Plus tard, ils ont été remplacés par des appareils plus avancés, mais ces générateurs sont toujours en service.
Ils sont utilisés, par exemple, pour réaliser des réactions nucléaires ou pour injecter des particules dans des accélérateurs modernes. La plupart des laboratoires nucléaires sont équipés d'un appareil de Graaff. Aussi, les générateurs ont trouvé leur place en médecine: ils sont utilisés pour la radiothérapie et dans diverses études.
Et, bien sûr, en tant que manuels - expériences électrostatiques ou imitation de décharges de foudre, l'appareil réussit parfaitement. Il existe même des jouets basés sur ce merveilleux appareil.
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L'une des expériences les plus célèbres et les plus spectaculaires avec le générateur de Graaf est l'expérience «hair on end». Le participant se tient sur le tapis diélectrique et touche la sphère du générateur. L'appareil est allumé et - oui, c'est vrai - les cheveux se dressent. Ce générateur, comme le générateur Marx, est mortel pour les humains s'il n'est pas utilisé correctement, donc toutes les expériences doivent être effectuées avec une extrême prudence.