Acelerador de particulas

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El Acelerador de Partículas
Christian Eduardo Romero Haro, Universidad Politécnica Salesiana -Cuenca, Física Moderna, 5º_Ciclo, email: chris100500@musicmeister.de

Abstract—Basic theory, progress and applications of the particles accelerator are presented in this document. This document is a summary of the theory of the particles accelerators, the progress of the development of thisgenerator, the places where the particles accelerators are developed, the characteristics of the different kinds of accelerator and the fields when this generators are used, for example in the medicine field are used particles accelerators and the investigations in Geneva with a bigger particles accelerator.

Introducción

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ESDE hace muchos años el ser humano ha querido trabajar con velocidadesmuy altas, cercanas a la de la luz, pero le ha sido imposible, debido a las diversas condiciones y mecanismos no lo han podido, pero con el tiempo han desarrollado tecnologías con las cuales se pueden acelerar partículas muy pequeñas, que todas son mucho más pequeñas que un átomo debido a que estas reciben una muy grande energía, la cual por diversos mecanismos que serán presentados en elsiguiente ensayo, es controlado y se evitará que se descontrole esta gran cantidad de energía mediant4e campos magnéticos, debido a que la partícula en sí tendrá una carga y con estos campos se mantendrá el control de nuestras partículas en le acelerador.
Un claro ejemplo de un acelerador de partículas es el tubo de rayos catódicos de un televisor, el cual dispara los electrones hacia la pantalla.
Caberecalcar que existen dos distintos tipos de aceleradores de partículas, los lineales que consisten en una máquina que tiene la forma lineal, mientras que los circulares son máquinas de diámetros enormes que cumplen la misma función, estos diámetros están en la escala de los kilómetros los que les permite a estas máquinas trabajar con velocidades muy altas.

El Acelerador de Partículas

Losaceleradores de partículas son instrumentos que utilizan campos electromagnéticos para acelerar partículas cargadas eléctricamente de manera que alcancen velocidades (y en consecuencia energías) muy altas, que en muchas ocasiones pueden ser cercanas a la de la luz. Además, estos instrumentos son capaces de contener estas partículas.
Existen dos tipos básicos de aceleradores: los lineales ytambién los circulares, de los cuales revisaremos los principios de funcionamiento, su historia de desarrollo, capacidades y aplicaciones.

1 Teoría de los aceleradores

En el funcionamiento básico de los aceleradores las partículas cargadas se generan de diversas formas. La forma más sencilla es usando el propio movimiento generado al calentar un material. Se calienta un filamento hasta suincandescencia haciendo pasar por él una corriente eléctrica para lograr esto. Con el aumento de la temperatura se puede desprender un electrón de un átomo ionizado. Si no existe un campo electromagnético cerca que lo acelere en dirección contraria este electrón que está cargado negativamente regresaría al poco tiempo al átomo ionizado positivamente al atraerse las cargas opuestas. Pero al colocarcerca del filamento una segunda placa, creando una diferencia de potencial entre el filamento y ella, conseguiremos acelerar el electrón. Al hacer un agujero en esta placa se podrán extraer electrones.
Para poder generar protones es necesario ionizar átomos de hidrógeno. Para ello puede utilizarse como primera fase el sencillo acelerador de electrones descrito haciendo incidir el haz deelectrones o de rayos X sobre una válvula rellena de gas hidrógeno. En esa válvula se sitúa un par de placas sobre las que se aplica un potencial se obtendrán por un lado electrones acelerados y por el opuesto, protones acelerados.
Además debemos considerar la parte física del proceso con una de las ecuaciones básicas de la teoría electromagnética, la de la fuerza de Lorentz que se presenta a...