Para que sirve un acelerador de particulas

accidente con un acelerador de partículas

Ya sea en la investigación médica o científica, en el desarrollo de productos de consumo o en la seguridad nacional, los aceleradores de partículas afectan a casi todos los aspectos de nuestra vida cotidiana. Desde los primeros días del tubo de rayos catódicos en la década de 1890, los aceleradores de partículas han hecho importantes contribuciones a la innovación científica y tecnológica. En la actualidad, hay más de 30.000 aceleradores de partículas en funcionamiento en todo el mundo.

Un acelerador de partículas es una máquina que acelera partículas elementales, como electrones o protones, hasta alcanzar energías muy elevadas. A nivel básico, los aceleradores de partículas producen haces de partículas cargadas que pueden utilizarse para diversos fines de investigación. Existen dos tipos básicos de aceleradores de partículas: los aceleradores lineales y los circulares. Los aceleradores lineales propulsan las partículas a lo largo de una línea lineal, o recta, del haz. Los aceleradores circulares impulsan las partículas alrededor de una pista circular. Los aceleradores lineales se utilizan para experimentos con objetivos fijos, mientras que los circulares pueden utilizarse tanto para experimentos con haces de colisión como con objetivos fijos.

cern

Los linacs tienen muchas aplicaciones: generan rayos X y electrones de alta energía con fines medicinales en radioterapia, sirven como inyectores de partículas para aceleradores de mayor energía y se utilizan directamente para alcanzar la mayor energía cinética de las partículas ligeras (electrones y positrones) para la física de partículas.

El diseño de un linac depende del tipo de partícula que se acelere: electrones, protones o iones. Los linacs varían en tamaño, desde un tubo de rayos catódicos (que es un tipo de linac) hasta el linac de 3,2 kilómetros de largo del Laboratorio Nacional de Aceleradores SLAC en Menlo Park, California.

Animación que muestra el funcionamiento de un acelerador lineal. En este ejemplo se supone que las partículas aceleradas (puntos rojos) tienen carga positiva. El gráfico V(x) muestra el potencial eléctrico a lo largo del eje del acelerador en cada momento. La polaridad del voltaje de RF se invierte a medida que la partícula pasa por cada electrodo, de modo que cuando la partícula cruza cada hueco el campo eléctrico (E, flechas) tiene la dirección correcta para acelerarla. La animación muestra la aceleración de una sola partícula en cada ciclo; en los linacs reales se inyecta y acelera un gran número de partículas en cada ciclo. La acción se muestra enormemente ralentizada.

para qué utilizamos los aceleradores de partículas

El Tevatron, un acelerador de partículas tipo colisionador de sincrotrón en el Laboratorio Nacional de Aceleradores Fermi (Fermilab), en Batavia, Illinois, Estados Unidos. Cerrado en 2011, hasta 2007 fue el acelerador de partículas más potente del mundo, acelerando protones hasta una energía de más de 1 TeV (tera electronvoltios). Los haces de protones que circulan en las dos cámaras circulares de vacío en los dos anillos visibles colisionaban en su punto de intersección.

Los grandes aceleradores se utilizan para la investigación fundamental en física de partículas. El mayor acelerador actualmente en funcionamiento es el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), cerca de Ginebra, Suiza, operado por el CERN. Se trata de un acelerador colisionador, que puede acelerar dos haces de protones hasta una energía de 6,5 TeV y hacerlos colisionar frontalmente, creando energías de centro de masa de 13 TeV. Otros aceleradores potentes son el RHIC, en el Laboratorio Nacional de Brookhaven (Nueva York) y, anteriormente, el Tevatron, en el Fermilab (Batavia, Illinois). Los aceleradores también se utilizan como fuentes de luz de sincrotrón para el estudio de la física de la materia condensada. Los aceleradores de partículas más pequeños se utilizan en una gran variedad de aplicaciones, como la terapia de partículas con fines oncológicos, la producción de radioisótopos para diagnósticos médicos, los implantadores de iones para la fabricación de semiconductores y los espectrómetros de masas con aceleradores para la medición de isótopos raros como el radiocarbono. Actualmente hay más de 30.000 aceleradores en funcionamiento en todo el mundo[2].

acelerador de partículas suecia

Un acelerador de partículas es una máquina especial que acelera las partículas cargadas y las canaliza en un haz. Cuando se utiliza en la investigación, el haz golpea el objetivo y los científicos recogen información sobre los átomos, las moléculas y las leyes de la física. Además de para la investigación, los aceleradores se utilizan para fines comerciales como la medicina, la fabricación y la seguridad alimentaria. Más información sobre la irradiación de alimentos.En esta página:Sobre los aceleradores de partículas y la investigación de la radiación

¿Ha oído hablar alguna vez de los destructores de átomos? Algunos aceleradores de partículas, llamados colisionadores, son máquinas especiales que pueden «romper» átomos en pedazos utilizando partículas cargadas como protones o electrones. En primer lugar, el acelerador utiliza electricidad para «empujar» las partículas cargadas a lo largo de una trayectoria, haciéndolas ir cada vez más rápido. Las partículas cargadas pueden ir casi tan rápido como la velocidad de la luz. A continuación, el acelerador utiliza imanes para dirigir las partículas a la máxima velocidad hacia un objetivo. Cuando las partículas que se mueven rápidamente chocan con el objetivo, los átomos del objetivo se dividen. Los aceleradores de partículas también pueden utilizarse para crear material radiactivo disparando partículas cargadas a los átomos para convertirlos en átomos diferentes e inestables. El material radiactivo producido puede utilizarse para la investigación, la medicina u otras aplicaciones.Otros usos del acelerador de partículas