Acelerador de part culas

INTRODUCCION

El átomo se consideraba hacia 1808 como el elemento más pequeño e indivisible que constituía la materia, pues en ese año John Dalton publicó su teoría atómica. Posteriormente Thomson descubrió el electrón, a continuación las investigaciones de Bohr sobre el modelo atómico del hidrógeno que había propuesto Rutherford. Utilizando la teoría cuántica interpretó el espectro del H y en1913 publicó su modelo atómico, en el que se explicaba el ascenso y descenso de los electrones a unos y otros niveles de energía. Este modelo atómico explicaba fielmente el comportamiento del átomo de H y de los átomos hidrogenoides, pero espectros atómicos más complejos quedaban fuera de toda aclaración, al igual que tampoco explicaba el efecto de desdoblamiento que se producía en las líneasespectrales debido a los campos magnéticos. Hacia mediados del siglo XX se descubrieron gran cantidad de partículas que se consideran elementales. Hoy por hoy se sigue estudiando en los aceleradores y colisionadores de partículas de todo el mundo el posible descubrimiento de nuevas partículas.




Acelerador de partículas






Ejemplo: El tubo de rayos catódicos de un televisor es una forma simple deacelerador de partículas.

Hay dos tipos básicos de aceleradores de partículas:





Acelerador lineal
Un acelerador lineal, muchas veces llamado linac por las primeras sílabas de su nombre en inglés (linear accelerator) es un dispositivo eléctrico para la aceleración de partículas que posean carga eléctrica, tales como los electrones, positrones, protones o iones. La aceleración se produce porincrementos, al atravesar las partículas una secuencia de campos eléctricos alternos.
El concepto teórico del acelerador lineal usando un campo oscilatorio de radiofrecuencias fue concebido en 1924 por el físico sueco Gustaf Ising. Influenciado por esta idea, el ingeniero noruego Rolf Widerøe construyó el primero, con el que pudo acelerar iones de potasio hasta una energía de 50 000 eV. La apariciónde generadores más potentes de radiofrecuencias, desarrollados para los radares durante la Segunda Guerra Mundial supuso un avance importante en el diseño de los aceleradores lineales, al posibilitar la aceleración de partículas más ligeras, como los protones y electrones. En 1946 Luis Álvarez diseñó un acelerador de 875 m de longitud emplazado en una cavidad resonante, capaz de acelerar protoneshasta alcanzar una energía de 800 MeV. El acelerador lineal de mayor longitud, con 3.2 km, se encuentra en el Laboratorio Nacional de Aceleradores SLAC, California.
Los aceleradores lineales se utilizan en la física de partículas y para la producción de radiación para el estudio de la estructura y propiedades de la materia. También tienen aplicaciones prácticas en la industria de semiconductoresy la medicina


Ventajas y desventajas del acelerador lineal:
Los aceleradores lineales generan un haz de partículas cargadas intenso, a alta energía y con un rango de características que lo convierten en un instrumento idóneo para múltiples aplicaciones. Es posible obtener haces de pequeño tamaño, colimados, de pulsos concentrados en el tiempo o con baja distribución de energías. Entre lasventajas de este tipo de aceleradores se cuentan las siguientes:
El haz atraviesa el acelerador una vez, lo que evita efectos de resonancia destructiva.
El haz viaja en línea recta, por lo cual no se producen pérdidas de energía por radiación sincrotrón.
No se precisa de dispositivos complicados para inyectar y extraer el haz.
Puede producir haces pulsados u operar a onda continua.
La principaldesventaja del acelerador lineal es que, para conseguir alcanzar altas energías, es necesario aumentar el número de elementos de aceleración, con el consiguiente incremento en los costos de construcción. En contraste, en los aceleradores circulares, las partículas atraviesan la cavidad de radiofrecuencias un número indefinido de veces.








Generalmente no se acelera una sola partícula, sino un...