acelerador de particulas

Acelerador de partículas


Acelerador lineal de Generador de Gutenberg de una sola etapa de 2 MeV.
Un acelerador de partículas es un dispositivo que utiliza campos electromagnéticos para acelerar partículas cargadas hasta altas velocidades, y así, colisionarlas con otras partículas. De esta manera, se generan multitud de nuevas partículas que -generalmente- son muy inestables y duran menosde un segundo, esto permite estudiar más a fondo las partículas que fueron colisionadas por medio de las que fueron generadas. Hay dos tipos básicos de aceleradores de partículas: los lineales y los circulares. El tubo de rayos catódicos de untelevisor es una forma simple de acelerador de partículas.
Los aceleradores de partículas imitan, en cierta forma, la acción de los rayos cósmicos sobrela atmósfera terrestre, lo cual produce al azar una lluvia de partículas exóticas e inestables. Sin embargo, los aceleradores prestan un entorno mucho más controlado para estudiar estas partículas generadas, y su proceso de desintegración.
Ese estudio de partículas, tanto inestables como estables, puede ser en un futuro útil para el desarrollo de la medicina, la exploraciónespacial, tecnología electrónica, etcétera.
Véase también: Lista de aceleradores en física de partículas
Índice
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1 Aceleradores de altas energías
1.1 Aceleradores lineales
1.2 Aceleradores circulares
2 Ciclotrón
2.1 Sincrotrón
3 Aceleradores de mayores energías
4 Fundamentos físicos
4.1 Generación de partículas
4.2 Ecuaciones de Lorentz
5 Componentes de un acelerador
5.1 Componentes generadores defuerzas
5.2 Blancos
5.3 Detectores
6 Véase también
7 Referencias
8 Enlaces externos
Aceleradores de altas energías[editar]
Aceleradores lineales[editar]
Artículo principal: Acelerador lineal


Líneas del haz de partículas que llevan desde el acelerador de Van de Graaf a varios experimentos, en la base del Campus Jussieu deParís.
Los aceleradores lineales (muchas veces se usa el acrónimo eninglés linac) de altas energías utilizan un conjunto de placas o tubos situados en línea a los que se les aplica un campo eléctrico alterno. Cuando las partículas se aproximan a una placa, se aceleran hacia ella al aplicar una polaridad opuesta a la suya. Justo cuando la traspasan, a través de un agujero practicado en la placa, la polaridad se invierte, de forma que en ese momento la placa repelela partícula, acelerándola por tanto hacia la siguiente placa. Generalmente no se acelera una sola partícula, sino un continuo de haces de partículas, de forma que se aplica a cada placa un potencial alterno cuidadosamente controlado de forma que se repita de forma continua el proceso para cada haz.


En los aceleradores de partículas más antiguos se usaba un Generador de Cockcroft-Walton parala multiplicación del voltaje. Esta pieza del acelerador ayudó al desarrollo de la bomba atómica. Construido en 1937por Philips de Eindhoven, se encuentra actualmente en el museo de ciencias naturales de Londres (Inglaterra).
A medida que las partículas se acercan a la velocidad de la luz, la velocidad de inversión de los campos eléctricos se hace tan alta que deben operar a frecuencias demicroondas, y por eso, en muy altas energías, se utilizan cavidades resonantes de frecuencias de radio en lugar de placas.
Los tipos de aceleradores de corriente continua capaces de acelerar a las partículas hasta velocidades suficientemente altas como para causar reacciones nucleares son los generadores Cockcroft-Walton o los multiplicadores de potencial, que convierten una corriente alterna acontinua de alto voltaje, o bien generadores Van de Graaf que utilizan electricidad estática transportada mediante cintas.
Estos aceleradores se usan en muchas ocasiones como primera etapa antes de introducir las partículas en los aceleradores circulares. El acelerador lineal más largo del mundo es el colisionador electrón-positrón Stanford Linear Accelerator (SLAC), de 3 km de longitud.
Estos...