Ciclotrón vs Sincrotrón | Acelerador de sincrotrón frente a acelerador de ciclotrón
El ciclotrón y el sincrotrón son dos tipos de aceleradores de partículas. Los aceleradores de partículas son máquinas muy útiles cuando se trata del campo de la física nuclear. Las colisiones de alta energía de partículas subatómicas dan muy buenas observaciones sobre la naturaleza del núcleo. Para alguien que esté estudiando un campo de este tipo, se requiere un conocimiento profundo en aceleradores de sincrotrón y aceleradores de ciclotrón. En este artículo, vamos a discutir qué son los aceleradores de ciclotrón y sincrotrón, los principios en los que se basan estas máquinas, sus similitudes, aplicaciones y, finalmente, las diferencias entre los aceleradores de ciclotrón y los aceleradores de sincrotrón.
¿Qué es el acelerador de sincrotrón?
Un acelerador de sincrotrón es un tipo de acelerador de partículas. Uno debe entender primero el concepto de acelerador de partículas, para entender claramente el acelerador de sincrotrón. Cuando una partícula cargada se proyecta en un campo magnético, se mueve en una trayectoria circular. Los aceleradores de partículas se utilizan para estudiar la naturaleza de los átomos y las partículas subatómicas haciendo colisiones a alta velocidad de dichas partículas y estudiando la colisión en sí y los productos de la colisión. En la mayoría de los casos se utiliza un campo magnético para acelerar las partículas. El método práctico para obtener colisiones de alta velocidad es mediante el uso de dos haces de partículas que giran en direcciones opuestas. Usando este método es fácil obtener colisiones de alta velocidad con velocidades relativas tan altas como el 99 por ciento de la velocidad de la luz. Sin embargo, la teoría de la relatividad establece que no puede haber velocidades relativas superiores a la velocidad de la luz. Por lo tanto, se requiere una gran cantidad de energía incluso para acelerar el haz de partículas a una alta velocidad. Un acelerador de sincrotrón utiliza un campo magnético variable y un campo eléctrico variable, que mantienen el haz de partículas en una trayectoria circular adecuada cuando aumenta la energía. Un acelerador de partículas está hecho de un toro con la capacidad de cambiar la intensidad de los campos eléctricos y magnéticos dentro del toro. La trayectoria del haz de partículas es la trayectoria circular encerrada por el toro. El concepto del acelerador de sincrotrón fue desarrollado por Sir Marcus Oliphant. Vladimir Veksler fue la primera persona en publicar un artículo científico sobre los aceleradores de sincrotrón, y el primer acelerador de sincrotrón de electrones fue construido por Edwin McMillan.
¿Qué es el acelerador de ciclotrón?
El acelerador Cyclotron también es un acelerador de partículas, que se utiliza principalmente en proyectos de pequeña escala. Un ciclotrón es una cámara de vacío circular donde la aceleración de las partículas comienza en el centro. Las partículas toman una trayectoria en espiral a medida que son aceleradas. El ciclotrón utiliza un campo magnético constante y un campo eléctrico de frecuencia constante para acelerar las partículas.
¿Cuál es la diferencia entre los aceleradores de ciclotrón y sincrotrón?
• El ciclotrón usa un campo magnético constante y un campo eléctrico de frecuencia constante, pero el sincrotrón usa campos eléctricos y magnéticos variables.
• Un sincrotrón está hecho de un tubo en forma de toro, mientras que el ciclotrón está hecho de una cámara cilíndrica o esférica.
• El modo sincrotrón se usa en la mayoría de los proyectos a gran escala, como el gran colisionador de hadrones (LHC) en el CERN, pero el ciclotrón se usa principalmente en proyectos a pequeña escala.
