¿Quién inventó el acelerador de partículas?
El primer acelerador de partículas fue creado por Ernest Orlando Lawrence en 1929 en la Universidad de California.
A este invento se le nombró como «ciclotrón» y en este las partículas se ingresan en el centro de dos pares de imanes con forma de «D». Estos pares forman a su vez un dipolo magnético que, junto con una diferencia de potencial alterna entre cada par, se produce la aceleración esperada.
El acelerador de partículas de Lawrence marcó un antes y un después en la física. Sin embargo, también es importante mencionar otros tipos.
¿Cómo funcionan los aceleradores de partículas?
Como su propio nombre lo indica, este instrumento se encarga de acelerar las partículas con la finalidad de realizar numerosos estudios. Estas partículas se cargan a altas velocidades y se hacen colisionar con otras. Debido a esto se generan rápidamente otras nuevas partículas más inestables, lo que las hace más fáciles de estudiar.
Antes de continuar, hay que mencionar que los aceleradores de partículas se pueden clasificar en varios tipos. Entre estos están los lineales y los circulares.
- Lineales. Usan una serie de placas o tubos colocados en línea que luego se les aplica un campo eléctrico alterno. Cuando estas partículas se acercan a una de las placas, comienza el proceso de aceleración. Esto se debe a que se les aplica una polaridad opuesta.
Luego de ello, las partículas pasan a través de un agujero de la placa y la polaridad es invertida automáticamente, haciendo que la placa repele la partícula y, por ende, esta se acelere hacia la próxima placa.
Este proceso se repite en las otras partículas por medio de un conjunto de haces que logra que cada placa posea un potencial alterno el cual se gestiona para que se repita de forma constante.
- Circulares. La gran diferencia con los lineales es que estos usan campos magnéticos combinados con los eléctricos. Esto tiene la finalidad de que la partícula pueda acelerarse aún más incluso en espacios más pequeños.
No obstante, estos aceleradores tienen un límite de energía por la radiación de sincrotrón emitida por las partículas aceleradas previamente cargadas. Dicha radiación es una pérdida de energía que, mientras más se acelera la partícula, más se expande.
El ciclotrón de Lawrence
A este tipo de acelerador se le conoce como ciclotrón y tiene un límite en cuanto a la velocidad. Esto se debe a que las velocidades que pueden alcanzar son muy altas, casi a la velocidad de la luz, por lo que también se les llama «relativistas».
A su vez, estos aceleradores usan unidades de energía en lugar de unidades de velocidad. Estas unidades son los electronvoltios con sus submúltiplos.
Por esta razón, los ciclotrones sólo se pueden usar en aquellos estudios donde se requieran energías más bajas como la creación de radioisótopos en el campo médico y la esterilización de los instrumentos usados en el mismo campo.
A pesar del gran impacto de estos aceleradores, hoy en día existe más diversidad en la cual podemos encontrar el Gran Colisionador de Hadrones, siendo el acelerador más grande y con mayor energía en el mundo.
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