Mira la palabra misma. * acelerador. *Implica un auto. Un cohete. Algo se está moviendo más rápido que antes. Pero en los laboratorios de física de alta energía, estas máquinas hacen cosas aún más violentas y creativas. No sólo aceleran las partículas. Los rompen.
Estos dispositivos toman átomos cargados eléctricamente (llamados iones) o partículas subatómicas y los aceleran a la velocidad de la luz. El objetivo no es el impulso por sí mismo. Esto es destrucción. Cuando estos rayos inciden en el núcleo de un átomo, éste se desintegra. Rompen los componentes básicos de la materia. Los físicos encuentran nuevas partículas. Mapearon estructuras en el universo que no existían antes.
Piense en ello como un mazo microscópico. Aplastas el átomo para ver qué lo motiva. Estos resultados permiten a los científicos estudiar la composición del núcleo y comprender cómo interactúan las partículas subatómicas. Es la única manera de mirar dentro del núcleo.
Tipos de máquinas y sus funciones.
No todos los aceleradores son iguales. La técnica varía dependiendo de cuántas partículas quieras empujar.
Ciclotrón procesa partículas cargadas positivamente. Los hace girar en forma de espiral, ganando velocidad con cada bucle. Los betatrones, por otro lado, están diseñados para electrones cargados negativamente. Acelerelos usando un campo magnético cambiante.
Y luego están los pesos pesados. Sincrotrón y Acelerador lineal (o Acelerador lineal). Estos son versátiles. Puede empujar partículas y electrones cargados positivamente al entorno circundante. Los Linacs emiten partículas en línea recta, lo que a menudo es necesario para lograr precisión. El sincrotrón los mantiene en un anillo, acumulando energía una y otra vez.
Fuera del laboratorio: por qué te importa
A menudo pensamos en estas máquinas como juguetes de torres de marfil. caro. Abstracto. Escapar de la vida cotidiana. Eso está mal. Las aplicaciones están sorprendentemente fundamentadas.
El tratamiento del cáncer depende en gran medida de estos dispositivos. Los haces de protones acelerados a altas velocidades pueden atacar tumores con un daño mínimo al tejido circundante. Es una forma precisa de radioterapia.
Lo siguiente es la producción de isótopos radiactivos. Las técnicas de imágenes médicas, como las exploraciones PET, requieren isótopos especiales que se desintegran de forma predecible. Los aceleradores producen estos isótopos de vida corta según demanda.
También se utiliza para la esterilización biológica. Esterilización industrial de equipos médicos o productos alimenticios. El rayo de alta energía mata bacterias y virus sin calor.
¿Qué pasa con la arqueología? Una forma de datación por radiocarbono utiliza espectrometría de masas con acelerador. Cuente los átomos de carbono directamente. Más rápido y más preciso que los métodos antiguos. Nos ayuda a fechar artefactos con mayor precisión.
Infraestructura invisible
La física es complicada. La ingeniería es más difícil. Pero el resultado es sencillo. Vemos el mundo de otra manera ahora. Tratamos el cáncer de forma más eficaz. Fechamos nuestra historia con mayor precisión.
El acelerador de partículas es una herramienta de disrupción. Rompe el átomo para construir el futuro. Y sigue rompiendo cosas. Incluso cuando creemos saber lo que hay dentro.
