Ciclotron, Acelerador De Particulas

ACELERADORES DE PARTÍCULAS: EL CICLOTRÓN
En 1931, el físico norteamericano Ernest Lawrence desarrolló un
acelerador, denominado ciclotrón, que se basa en el hecho de que el
período del movimientocircular, de una partícula cargada dentro de
un campo magnético uniforme, no depende de la velocidad de
aquella, ni del radio de la órbita.

Ernest Lawrence.

Un ciclotrón consta de dos cajasmetálicas semicilíndricas,
denominadas Des debido a su forma, separadas una pequeña
distancia entre sus lados abiertos y encerradas en un recipiente
metálico cilíndrico, en el que se ha hecho elvacío. El aparato está
situado en el seno de un campo magnético uniforme, que no actúa
en el espacio entre las Des.

Una fuente emite un ion de carga +q y masa m que penetra en una
de las Des en laque describe una semicircunferencia en un tiempo
igual a 1/2 T. En ese momento llega a la zona de separación de las
Des y el campo eléctrico acelera al ion, incrementando su energía
cinética en unacantidad: ∆EC = |q|·∆V. A continuación el ión penetra
en la otra D recorriendo una semicircunferencia de radio mayor en
un tiempo 1/2 T.
Al cabo de ese tiempo se ha invertido la polaridad ele ladiferencia de
potencial entre las Des y vuelve a aumentar la energía cinética en
otra cantidad ∆EC = |q|·∆V. Sucesivamente se incrementa la energía
cinética de la partícula, a la vez que recorreórbitas de radio cada vez
mayores hasta que sale del campo magnético.
Para que una partícula cargada pueda ser acelerada en un ciclotrón
debe cumplirse que la polaridad de la diferencia de potencial enla
zona de separación de las Des debe alternar con una determinada
frecuencia denominada frecuencia de resonancia del ciclotrón, que
depende de la relación carga - masa de la partícula y del campomagnético aplicado.

La velocidad máxima con la que la partícula sale del aparato no depende de la diferencia de
potencial aplicada entre las Des.

Carga positiva
El campo magnético desvía...