Acelerador de partículas
Sin embargo, los aceleradores prestan un entorno mucho más controlado para estudiar estas partículas generadas, y su proceso de desintegración.
Los aceleradores lineales (muchas veces se usa el acrónimo en inglés linac) de altas energías utilizan un conjunto de placas o tubos situados en línea a los que se les aplica un campo eléctrico alterno.
En ciertas técnicas se utilizan directamente esos electrones, mientras que en otras se les hace colisionar contra un blanco de número atómico alto para producir haces de rayos X.
Además, las partículas pueden permanecer confinadas en determinadas configuraciones teóricamente de forma indefinida.
Algunos aceleradores poseen instalaciones especiales que aprovechan esa radiación, a veces llamada luz sincrotrón.
Esta radiación es mayor cuando las partículas son más ligeras, por lo que se utilizan partículas muy ligeras (principalmente electrones) cuando se pretenden generar grandes cantidades de esta radiación, pero generalmente se aceleran partículas pesadas, protones o núcleos ionizados más pesados, que hacen que estos aceleradores puedan alcanzar mayores energías.
El primer ciclotrón fue desarrollado por Ernest Orlando Lawrence en 1929 en la Universidad de California.
Estos aceleradores tienen un límite de velocidad bajo en comparación con los sincrotrones debido a los efectos.
Por este motivo, los ciclotrones solo se pueden usar en aplicaciones de bajas energías.
Uno de los primeros sincrotrones, que aceleraba protones, fue el Bevatron construido en el Laboratorio nacional Brookhaven (Nueva York), que comenzó a operar en 1952, alcanzando una energía de 3 GeV.
El sincrotrón presenta algunas ventajas con respecto a los aceleradores lineales y los ciclotrones.
Principalmente que son capaces de conseguir mayores energías en las partículas aceleradas.
Existen varios proyectos para superar las energías que alcanzan los nuevos aceleradores.
Este acelerador utilizará un láser enfocado en un fotocátodo para la generación de electrones.
La forma más sencilla es utilizar el propio movimiento que se genera al calentar un material.
Sin embargo, si no existe ese agujero, el electrón impactará contra la placa generando rayos X.
Al no poder acelerar más los neutrones (como se dijo, solo las partículas cargadas pueden acelerarse), su velocidad (o energía) final dependerá exclusivamente de la energía inicial del protón.
Todos los aceleradores se rigen por las ecuaciones básicas del electromagnetismo desarrolladas por Maxwell.
En resumen, los campos eléctricos aportan cambios en el módulo de la velocidad de la partícula, acelerándola o desacelerándola, mientras que los campos magnéticos la hacen describir trayectorias curvas sin modificar su módulo (esto no es exactamente así, ya que las partículas perderán energía por la radiación sincrotrón, pero sirve como primera aproximación).
En los fijos se engloban todos aquellos que hacen impactar las partículas aceleradas contra un blanco inmóvil, como los aparatos de rayos X o los utilizados en la espalación.
Una versión sencilla del conjunto acelerador-blanco-detector sería el aparato de televisión.
