¿Dónde se consiguen partículas para sus aceleradores?

Cuando los físicos quieren partículas para sus aceleradores, la cosa no es tan fácil como ir a un comercio o tienda especializada y comprarla. Para conseguir estas partículas para sus colisiones de alta velocidad, hay que pasar por ciertos procedimientos que no son fáciles. Antes de nada, es mejor saber que se intenta hacer con estas partículas una vez que se tienen. ¿Qué son los aceleradores y por qué no se puede usar otro elemento más contundente que una partícula? El acelerador de partículas más conocido es sin duda el que está en Suiza, y que se compone de un círculo de unos 27 kilómetros de largo. Este acelerador está bajo tierra y es gestionado por el CERN, que es la organización europea de investigación nuclear.

La idea es que el acelerador nos de una mejor idea y entendimiento de la materia que compone el universo. Sin embargo, no es el único acelerador que hay en el mundo. De hecho hay miles dispersados por el mundo donde hacer diferentes trabajos y funciones. Muchos científicos estudian con estos dispositivos cosas tan diferentes como los polímeros superabsorbentes. Identificar y estudiar la estructura molecular de estos elementos ayuda a encontrar mejores materiales para absorber líquidos de todo tipo.

Los aceleradores también hacen muchas cosas en el campo médico, como por ejemplo en el tratamiento de enfermedades como el cáncer. Los aceleradores lineales pueden enviar electrones para que colisionen con un objetivo metálico, el cual resulta en un rayo X muy preciso que irradia tumores. Ahora que sabemos algo más de estos dispositivos, ¿Cómo los alimentamos para que funcionen?

En el centro de Suiza los hacen ellos mismos. Lo que hacen es empezar con el hidrógeno, dividir electrones y terminar con protones. Aquí es donde se consigue la parte más simple de las partículas para acelerar, aunque la palabra simple no es exactamente el término para este proceso. Sin embargo, no es tan complejo como puede parecer en un principio. Para empezar, el hidrógeno solo es gas que es usado en el primero paso. El hidrógeno tiene un electrón y un protón, y son los átomos son separados de sus electrones con un campo eléctrico. Lo que queda es plasma de protones, electrones e iones moleculares que pasan por otros filtros para que solo quede un rayo de protones.

El acelerador de protones no usa protones todos los días para su trabajo. Los físicos tienen también la divertida tarea de hacer colisiones iones para estudiar otros tipos de plasma relacionados con la materia universal. Todo empieza con un isótopo que es calentado con vapor. Entonces se aplica una corriente eléctrica que ioniza la muestra para crear plasma. Los nuevos iones (átomos que una carga eléctrica que han ganado o perdido electrones) que se crean son pasados a un acelerador lineal que les da velocidad y hace que pierdan incluso más electrones. Después de que se acumulen y aceleran de nuevo, los iones están preparados para el mismo viaje que los protones, y pueden pasar por el acelerador.

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