Qualche tempo fa, il mondo intero ha parlato dell'LHC - il Large Hadron Collider, un acceleratore di particelle cariche su fasci in collisione. Questo enorme dispositivo è utilizzato da scienziati di tutto il mondo. Ma gli acceleratori di particelle cariche possono essere costruiti su principi diversi. Oggi voglio ricordare un dispositivo che utilizza il principio elettrostatico per il suo lavoro.
Nel 1929, lo scienziato Van de Graaf dell'Università del Massachusetts ha costruito un dispositivo straordinario che genera un campo ad altissima tensione. E per questo ha utilizzato un nastro dielettrico che si muove da un motore elettrico ed elettrificato con l'aiuto di aria ionizzata. Il primo dispositivo ha permesso di generare cariche fino a 80 kV. Ma i generatori costruiti nel 1931 e nel 1933 producevano rispettivamente una potenza di un milione e sette milioni di volt!
Il generatore è costituito da una coppia di pulegge (quella inferiore è metallica e quella superiore è di materiale dielettrico), un nastro, un elettrodo a sfera, montanti (o colonne, in grandi installazioni) e una sorgente di tensione. Più grande è la sfera, maggiore è la tensione che può essere ottenuta.
Con l'aiuto dei generatori Van de Graaff, le particelle sono state accelerate a lungo per vari esperimenti di ricerca nucleare. Successivamente sono stati sostituiti da dispositivi più avanzati, ma questi generatori sono ancora in servizio.
Sono utilizzati, ad esempio, per eseguire reazioni nucleari o per iniettare particelle nei moderni acceleratori. La maggior parte dei laboratori nucleari è armata con un dispositivo de Graaff. Inoltre, i generatori hanno trovato il loro posto nella medicina: vengono utilizzati per la radioterapia e in vari studi.
E, naturalmente, come libri di testo - esperimenti elettrostatici o imitazione di scariche di fulmini, il dispositivo riesce perfettamente. Ci sono persino giocattoli basati su questo meraviglioso dispositivo.
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Uno degli esperimenti più famosi e spettacolari con il generatore de Graaf è l'esperienza "hair on end". Il partecipante si trova sul tappetino dielettrico e tocca la sfera del generatore. Il dispositivo è acceso e - sì, è vero - i capelli si drizzano. Questo generatore, come il generatore Marx, è mortale per gli esseri umani se usato in modo errato, quindi tutti gli esperimenti devono essere eseguiti con estrema cautela.
