Aceleradores de Mayores energías Elaborado por Magda Achio

Aceleradores de Mayores energías

Cómo trabajan los aceleradores?

Básicamente, un acelerador toma una partícula, le incrementa la velocidad mediante campos electromagnéticos, y la hace impactar contra un blanco. Alrededor del blanco hay detectores que registran numerosos sectores del evento. .

Los físicos obtienen electrones calentando metales, protones robándole su electrón al hidrógeno, etc.

Los aceleradores aceleran las partículas cargadas, mediante grandes campos eléctricos que atraen o repelen las partículas. Este campo es luego desplazado hacia la salida del acelerador, "empujando" las partículas a lo largo de él.

En un experimento de blanco fijo una partícula cargada, por ejemplo un electrón o un protón, es acelerada por un campo eléctrico y colisiona contra un blanco, que puede ser un sólido, líquido, o gas. Un detector determina la carga, ímpetu, masa, etc. de las partículas emergentes.

 LHC- Generador de Hadrones

Según el Diario, LA Tercera, La Organización Europea  para la Investigación Nuclear Debatieron en conjunto a mas de 30 países y 350 científicos sobre la próxima generación  de aceleradores de Partículas que se construye sobre el generador de Hadrones (LHC)  ubicado en el Laboratorio de Física de Partículas, en Ginebra (Suiza). Los Hadrones  tienen estructuras complejas, por lo que no se les puede llamar  partículas elementales e indicarlas como partículas puntuales. Los Hadrones se considera  que esta constituidos  por  dos o tres partículas  o entidades fundamentales llamados quarks.

Es una estructura subterránea que tiene una circunferencia  de 27 kilómetros construida a una profundidad de entre 50 a 120 metros.

Se construirán en forma Lineal a diferencia de los anteriores, que tienen forma Circular.

Se pretende construir en el periodo 2011- 2014 participaran 1600 investigadores y 300 laboratorios del mundo.

El choque de partículas en uno de los ejemplos de Altas Energías o energías Mayores, es el Gran Colisionador de Hadrones estudiado por la Organización Europea para la Investigación Nuclear. ( CERN, siglas en Francés).

4.2 ¿Que Busca Resolver? ¿Que  pretende? 

Estos aceleradores  confirman la Teoría de la gran Unificación  y la creación de agujeros negros, que confirma la teoría de súper cuerdas, (Anexo  # 2).Esta teoría considera los quarks, las partículas que integran los átomos, son cuerdas vibratorias infinitesimales.

 Existen otros proyectos que alcanzan loa nuevos aceleradores como el súper colisionador  superconductor ( SSC en ingles)  es un proyecto  de  un sincrotrón de 87 km de longitud en Texas, cancelado en 1993.

Su fin es conocer los detalles de la formación del cosmos, momento conocido como Big Bang. Estos Aceleradores de partículas, donde se colisionan partículas subatómicas entres si, para estudiar los componentes de la materia y responder cuestiones fundamentales de Física. Los científicos esperan entender fenómenos como la materia Oscura, la antimateria y la Formación del Universo hace millones de años.
Acelerador Lineal o circular: Ventajas y Desventajas:

La  ventaja de un acelerador circular sobre un acelerador lineal es que en un acelerador circular (sincrotrón) las partículas dan muchas vueltas, y reciben múltiples impulsos de energía en cada 

vuelta 

Los sincrotrones pueden proporcionar partículas de muy alta energía sin necesidad de tener  grandes dimensiones y  producen muchos choques. Una desventaja es la perdida de radiación

Por otro lado, los aceleradores lineales son mucho más fáciles de construir que los aceleradores circulares, porque no necesitan los grandes imanes requeridos para forzar a las partículas a moverse en un círculo.

Además los aceleradores circulares necesitan tener un radio enorme para elevar la energías de las partículas a valores suficientemente altos, de modo que son costosos de construir

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Parte I Elaborado por Sonia Alfaro

ACELERADORES DE BAJA ENERGÍA

INTRODUCCIÓN

Qué es un acelerador de partículas. Dispositivos que utilizan campos electromagnéticos para acelerar partículas cargadas hasta altas velocidades y hacerlas colisionar con otras partículas.

Están basados en un principio simple: la alternancia de campos magnéticos y campos eléctricos aceleran una partícula y en cada vuelta su velocidad aumenta proporcionalmente a la capacidad de los electroimanes que dispongamos en el recorrido.  La parte interna del tubo debe estar completamente al vacio, para evitar choques de las partículas aceleradas y materia presente, lo cual provocaría pérdidas de eficacia en la trayectoria. Se logran velocidades próximas a la luz. (Del rio, 2011)

 ACELERADOR DE BAJA ENERGÍA

Al contrario de la creencia popular, los aceleradores de partículas no son aparatos exclusivos de laboratorios sofisticados, sino que también se encuentran muy presentes en la vida cotidiana de las personas, en forma de aceleradores de bajas energías. Ejemplos, de estos aceleradores, los televisores o monitores de ordenador (los modelos antiguos que utilizaban tubos de rayos catódicos , los cuales pueden considerarse aceleradores lineales de una sola etapa) o los aparatos de rayos X que pueden encontrarse en las clínicas dentales o en los hospitales . Estos aceleradores de bajas energías utilizan un único par de electrodos a los que se les aplica una diferencia de potencial , directamente, de algunos miles de voltios. (Delgado, 2008).

Otros usos de los aceleradores de baja energía son “el tubo fluorescente que se usa para iluminar y el magnetrón que se usa en el microondas”, de hecho hay muchos más usso. Por lo general requieren de poca energía para funcionar. 

Un acelerador de partículas es, básicamente, un tubo de rayos catódicos, incandescente, que desprende electrones y que, a su vez, son acelerados mediante un campo electromagnético para que impacten en una pantalla. Cada impacto de electrón produce un punto en la pantalla y el conjunto de impactos configura la imagen que vemos. La diferencia con un acelerador de partículas, por ejemplo el llamado LEP (Large Electron-Positron Collider), ubicado en las instalaciones del CERN (Centre Européen pour la Recherche Nucléaire), es que la energía inducida a ese electrón es cien millones de veces mayor que la de la televisión.

Ánodo y Cátodo

Consta, esencialmente, de una fuente productora de las partículas y de un dispositivo acelerador basado en el principio de que, cuando una carga eléctrica que se somete a una diferencia de potencial V, adquiere una energía cinética E= q.V. Los aceleradores electrostáticos son los más sencillos, como el generador de Van der Graaf y el acelerador Cockcroft-Walton.