Que es el acelerador de particulas

Que es el acelerador de particulas

Sincrotrón

¿Sabías que ahora mismo tienes un tipo de acelerador de partículas en tu casa? De hecho, ¡probablemente esté leyendo este artículo con uno! El tubo de rayos catódicos (TRC) de cualquier televisor o monitor de ordenador es en realidad un acelerador de partículas.

El TRC toma partículas (electrones) del cátodo, las acelera y cambia su dirección mediante electroimanes en el vacío y luego las hace chocar con las moléculas de fósforo de la pantalla. Un acelerador de partículas funciona de la misma manera, pero es mucho más grande, las partículas se mueven mucho más rápido (cerca de la velocidad de la luz) y la colisión produce más partículas subatómicas y varios tipos de radiación nuclear. Las partículas son aceleradas por las ondas electromagnéticas en el interior del aparato, de forma muy parecida a como un surfista es empujado por la ola. Cuanto más energéticas sean las partículas, mejor podremos ver la estructura de la materia. Es como romper la rejilla en un juego de billar. Cuando la bola blanca (partícula energizada) se acelera, recibe más energía y, por tanto, puede dispersar mejor el estante de bolas (liberar más partículas).Los aceleradores de partículas son de dos tipos básicos:

El mayor acelerador de partículas

Además, si crees que un solo protón puede darte superpoderes, estás equivocado, en el espacio, por ejemplo, los astronautas son golpeados por partículas que tienen muchas magnitudes de energía más que la del haz del LHC (el acelerador de partículas más potente construido actualmente) y sin embargo no muestran dosis de radiación significativas, además un solo protón es muy probable que evite todos los átomos de los tejidos y otros átomos y pase directamente a través de tu cuerpo como si no existiera, incluso si se estrelló en un átomo de tu cuerpo, no se hace mucho daño.

Además, ha habido un caso en el que Anatoli Bugorski, un científico ruso fue golpeado con un haz de protones y tuvo el haz de protones que había quemado a través de partes de su cara, su hueso, y el tejido cerebral por debajo. Su cara estaba hinchada hasta quedar irreconocible poco después del incidente.

Si crees que eso es malo, si te golpea el LHC es probable que sufras lesiones muy fatales de por vida y muy probablemente la muerte. El haz de protones del LHC tiene tanta energía que evapora el agua del cuerpo instantáneamente, para dar una mejor estimación el haz de protones tiene 362 MJ

Gran colisionador de hadrones

Un acelerador de partículas es una máquina especial que acelera las partículas cargadas y las canaliza en un haz. Cuando se utiliza en investigación, el haz impacta en 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

Acelerador de partículas

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 una carga positiva. El gráfico V(x) muestra el potencial eléctrico a lo largo del eje del acelerador en cada momento. La polaridad de la tensión de radiofrecuencia 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.