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Ao estudarmos a física de partículas, deparamo-nos com os aceleradores de partículas. Esses aceleradores são equipamentos que fornecem energia a feixes de partículas subatômicas que estão eletricamente carregadas. Junto aos aceleradores estão os detectores de partículas, que na verdade são a parte mais importante de um acelerador.
Os detectores identificam a existência de novas partículas e radiação provenientes da colisão de partículas elementares. Além disso, os detectores têm a função de transformar a energia da radiação em uma forma perceptível aos pesquisadores. Eles detectam partículas radioativas, utilizando-se de paredes construídas do elemento químico Chumbo.
Podemos dizer que são inúmeros os tipos de detectores. Podem ser do tipo câmaras de bolhas e névoa até detectores eletrônicos em estado sólido. O laboratório onde se instala um colisor de partículas pode conter diversos tipos de detectores localizados em diferentes partes do acelerador de partículas.
Como já foi dito, dentre os vários tipos de detectores podemos citar a câmara de bolhas. Essa câmara possui um gás líquido. Quando as partículas liberadas da colisão passam em seu interior, o gás é vaporizado deixando um rastro, ou melhor, uma trilha de bolhas. Assim como a câmara de bolhas, outros detectores, como a câmara de névoa, têm o mesmo princípio de funcionamento, a única diferença é que esta utiliza vapor saturado em seu interior.
Já a câmara de centelhas é um dispositivo de contagem que consiste em um arranjo de placas paralelas muito próximas. Dessa forma, o ar contido entre as placas é ionizado e, em sua trajetória de ionização, o gás deixa centelhas que são fotografadas em sua trajetória.
Nos chamados contadores de cintilação, as partículas carregadas provocam a emissão de fótons, que em virtude do efeito fotoelétrico se convertem em elétrons. Dessa forma, esses pulsos elétricos são amplificados e registrados eletronicamente.
As partículas neutras, embora consideradas de fácil detecção, não são detectadas diretamente. Para isso devem ser identificadas a partir de reações nucleares decorrentes da reação de ionização (ou colisão com núcleos).
Por Domiciano Marques
Graduado em Física
Equipe Brasil Escola