HST2012, CERN – Dia 12

Rolf Landua e eu a segurar na garrafa de antimatéria

Durante este dia tivemos duas palestras e continuamos a realizar os nossos trabalhos de grupo.

A primeira palestra foi a continuação sobre os Aceleradores. Deixamos os aspectos técnicos que foram explicados anteriormente e passamos para os aspectos relacionados com a Física em si: energia envolvida, número de eventos, luminusidade, etc.

Realça-se que no LHC não circula um fluxo contínuo de protões, estes são enviados em pacotes e comprimidos pelos dipolos e quadrupolos existentes no acelerador. A curvatura e potência focal que usamos na óptica é aplicada aqui no LHC em termos da força dos diferentes magnetos. O campo magnético criado no LHC é de 8,33 T (tesla), por comparação, na Terra está situado entre os 24 mT e 66 mT. Existem aproximadamente 6000 magnetos no LHC.

A segunda palestra foi sobre Antimatéria, realizada pelo Rolf Landua tendo como base o filme Anjos e Demónios. Basicamente, tentou-se responder a sete questões relacionadas com o assunto: O quê é? Onde é criada? Como é criada? Qual o mistério por detrás desta? Como estudá-la? Pode ser usada como fonte de energia ou bomba? Existe antimatéria no nosso dia-a-dia?

A antimatéria é real e é formada por antipartículas. Por exemplo, o átomo de hidrogénio é formado por um protão e um electrão, na versão de antimatéria o antihidrogénio é formado por antiprotão e um positrão. A antimatéria é criada no LHC, sendo o detector LHCb o encarregado pela detecção de partículas na colisão de antiprotões. A sua produção consiste na colisão de protões com núcleos de Iridium, Cobre, etc.. Os antiprotões criados são desacelerados e mantidos “presos” numa combinação de campos eléctricos e magnéticos. Deste modo o material resultante antes da aniquilação é captado pelo detector. Esse evento é um dos grandes mistérios do Big Bang que os cientistas tentam responder, a conversão de antimatéria em matéria e a dominância desta. Essa antimatéria não pode ser usada como energia ou arma de destruição porque requer energia para produzi-la. Só para termos ideia usemos o seguinte exemplo: Vamos produzir 0,5 g de antimatéria. Para isso, é necessário 22 kton (kilo toneladas) de TNT (aproximadamente o mesmo valor da bomba de Hiroshima), para produzir meia grama de matéria e antimatéria. A energia relacionada com 0,5 g de antimatéria é de 4,5 x 1013 J. A energia total necessária (devido à eficiência ser de 10-9 %) seria de 4,5 x 1022 J. Mesmo com o desconto dado pela empresa de electricidade francesa [1 kwh = 3,6 x 10J= 0,1 €], o custo seria de 1 x 10€ e demoraria mil milhões de anos a ser produzida e enviada para o CERN.

Por último, de referir que é usado antimatéria no nosso organismo, onde é substituído um protão da glicose por um positrão de modo a efectuar o PET scan (tumografia por emissão de positrões) usado na medicina. O próximo passo dos cientistas será o de criar uma terapia recorrendo a positrões.

Sobre o trabalho que estamos a desenvolver em grupos falarei mais tarde.

 

8 comentários

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    • Graciete Virgínia Rietsch Monteiro Fernandes on 16/07/2012 at 13:03
    • Responder

    Obrigada. Vou tentar ler, mas terá de ser devagar e com muita atenção.
    Mais uma pergunta. A anti-matéria exste livre na Natureza em pequenas quantdades. Da colisão de duas anti- partículas resulta energia e aniqilação da matéria. Poderá ser esta uma explicação para a energia do vazio ou para a chamada energia escura?
    Cumprimentos.

    • Manel Rosa Martins on 15/07/2012 at 23:20
    • Responder

    Em Pet scan a energia dispendida para emitir um feixe de positrões (feixe de interesse a aplicar sobre tecidos de interesse, como se diz em Biofìsica) vai desde 500 KeV a 3 MeV, dependendo do tipo de imagiologia pretendida e de patologia ou de controlo em questão.

    A anàlise estensiva dos custos/beneficios segue em documento do Ministèrio da Saúde – Rede de diferenciação de Medicina Nuclear.

    Uma unidade de PET-Scan custa cerca de 5 milhões de euros.

    Refiro apenas que os custos de não ter uma rede como a existente e em desenvolvimento em Portugal de acordo com o American Journal of Roentgenology podem induzir custos sobre os SNS insustentáveis no médio prazo.

    Ou seja, é um equipamento que tem custos de instalação, de formação e de funcionamento elevados e que induz poupanças ao longo de todo o Sistema.

    Tenha por favor em atenção que a análise económica em Economia da Saúde obdece a critérios extremamente complexos e completamente diferentes doutros sectores da Economia.

    Junto documento de inegável interesse, para uma leitura necessáriamente demorada e compassada. Não tenho informações tao detalhadas posteriores a 2010 e 2011, muito naturalmente um contacto directo com o Ministèrio da Saúde poderá obter informações mais actualizadas.

    Como sempre, em assuntos de saúde, repito o aviso Ético: consultar sempre o médico para quaisquer detalhes ou informações específicas.

    http://www.acss.min-saude.pt/Portals/0/RRHMEDICINA%20NUCLEAR%20E%20CICLOTR%C3%83O_APROVADA_MS_2011.pdf

  1. Deixa ver se percebi tudo: dentro da garrafa está um anti-José 😛

    Como o José é do Sporting, o anti-José deve ser do Benfica 😛

    Consegui perceber tudo? 😛 ehehehehehheh LOL 😛

    😀

    BAZINGA!!!! 🙂

    • Graciete Virgínia Rietsch Monteiro Fernandes on 15/07/2012 at 15:57
    • Responder

    Li depois ,a seguir, que esses positrões resultam da desintegração de matéria radioativa´, atuando no próprio organismo. Será de maior aplicabilidade? Isto são perguntas de uma ignorante. No meu tempo de estudante universitária mal se falava no Einstein (e ele ainda era vivo) apesar do annus mirabilis de 1905.

    • Graciete Virgínia Rietsch Monteiro Fernandes on 15/07/2012 at 15:45
    • Responder

    A existência de anti matéria é real. Gostava de saber quanta energia seria necessária para produzir um feixe de positrões para ter uma pequeníssima ideia de quanto um tratamento desses será dispendioso e a quem será acessível.
    Os meus cumprimentos.

    • Manel Rosa Martins on 15/07/2012 at 13:55
    • Responder

    José Gonçalves, um abraço pela série fantástica de posts enviados do CERN. :))

    Muitos leitores têm colocado perguntas com excelente curiosidade sobre a anti-matéria, nem de propósito, este teu post vem ao encontro dessas questões. (vejam os links também para outros posts). Deixo aqui e em comentário no Facebook do AstroPt o link em Português da Wiki sobre PET-Scan que revi esta manhã e que está impecável.

    http://pt.wikipedia.org/wiki/Tomografia_por_emiss%C3%A3o_de_positr%C3%B5es

  2. Olá Bruno,
    no filme foi exageradamente ridículo.
    Claro que a antimatéria não é visível, pelas simples razão que a antimatéria produzida é extremamente em pequena quantidade.
    Aqui podes ver alguns posts sobre o assunto:
    http://www.astropt.org/2011/05/05/antihidrogenio-em-1000-segundos/
    http://www.astropt.org/2011/06/07/antimateria-capturada/

    Quanto ao preço da electricidade em Portugal… não faço comentários.

  3. Boas Prof José,
    em relação á antimatéria, comporta-se como a matéria? ou seja, consegue-se ver? ou é como no filme “Anjos e demónios” ? (no filme achei um bocado para nao dizer muito ridiculo).
    Por aqui já vamos com 0,14 euros por kwh, já não há antimatéria que resista! 🙂
    Abraço

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