Aceladores de baja energia

ACELERADORES DE BAJA ENERGÍA

DEFINICIÓN

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

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.

FUNCIONAMIENTO

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)

EJEMPLOS

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)

                                                         Tubos catódicos      

  Fluorescente

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.

                                                Magnetrón para microondas

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.

 

                                            

Generador Van der Graaf                                                          Generador Cockcroft-Walton

VENTAJAS

·         Son de uso cotidiano.

·         Utilizados en diferentes campos tecnológicos.

·         Algunos tienen importantes usos médicos.

·         Alivian necesidades humanas .

DESVENTAJAS

·         Podrían producir contaminación electromagnética al aire.

·         Contaminación de los alimentos por calentamiento en horno microondas.

BIBLIOGRAFIA

Delgado Sergio, Acelerador de partículas, 2008. Recuperado el 3 de noviembre 2011.

http://www.articulandia.com/premium/article.php/09-07-2008Que-es-un-acelerador-de-particulas.htm

Del Rio, Daniel Angel, Acelerador de Partículas, 2011. Recuperado el 31 de octubre del 2011.

            http/www.slideshare.net/o654321/acelerador-de-partículas-8369144

Huerta, David, El unicel y la contaminación por calentamiento de alimentos en hornos microondas. Recuperado el 5 de noviembre del 2011.

http://davidhuerta.typepad.com/blog/2011/04/qu%C3%A9-es-el-unicel-el-unicel-es-un-material-pl%C3%A1stico-celular-y-r%C3%ADgido-fabricado-a-partir-del-moldeo-de-perlas-preexpand.html

Shui, Feng, Contaminación electromagnética, sin fecha. Recuperado el 5 de noviembre del 2011.

            http://www.fengshui-chile.cl/contaminacion.html

Acelerador de Particulas

Las partículas cargadas que describen trayectorias curva están aceleradas y emiten radiación, los rayos emitidos en la dirección y sentido del movimiento. Un ejemplo es el LHC que es en un futuro el acelerador del CERN utiliza un túnel de 26 km de circunferencia y su procesador el LEP emplea protones en lugar de electrones para llegar a la energía de 7 TeV

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Conclusiones

Conclusiones

La materia se encuentra dividida en partículas subatómicas con movimientos de giro o spin y fuerzas diferentes entre sí, los cuales determinan a su vez el nivel de interacción entre las partículas.

La composición de la materia en partículas en subunidades, se desarrolla a partir de 1930 con el descubrimiento del fermión y el bosón, gracias a los cuales según las características descubiertas, se logra un mejor entendimiento del comportamiento de la materia y sus interrelaciones en estados de alta energía y velocidad, similares a los acaecidos durante la creación del universo. 

Según la fuerza de interacción de partículas, así será su clasificación en débil o fuerte; alta o baja, como la energía que cada una de ellas dentro de un colisionador nuclear, es lo que permite obtener la imagen de emisión de energía para su posterior estudio.

La simulación del comportamiento de las partículas fundamentales de la materia y su descomposición en subpartículas, se realiza bajo la experimentación de aceleradores de partículas, los cuales tiene como finalidad según su denominación, en estudiar el comportamiento de los hadrones en estados de gran velocidad cercano al 99% de la velocidad de la luz, cuya emisión de energía es perceptible durante un instante de tiempo muy corto, pero lo suficiente para poder visualizar y estudiar el comportamiento de estas partículas.

Los usos que se le otorgan a los datos arrojados en los aceleradores de partículas, van desde el campo de la medicina hasta la energía nuclear, como el entendimiento del comportamiento de la materia en un inicio de la creación del cosmos, bajo condiciones controladas en la Tierra.

La fabricación de los aceleradores, es bajo alianzas de varios países, organizaciones y con colaboración de científicos e ingenieros de diversas áreas, lo que se fomenta las acciones multidisciplinarias en la ciencia, el acceso a países que no disponen de infraestructura adecuada y la aportación de nuevas ideas en el acercamiento hacia la compresión de las partículas fundamentales.

La función de cada tipo acelerador es determinar el comportamiento de las partículas subatómicas, por lo que la dimensión de los mismos es variable e inestable, sin embargo, todos estos dispositivos, simulan la emisión de rayos cósmicos en la superficie terrestres, tal como ocurriría en el espacio interplanetario.