A continuación veremos un dispositivo algo alejado de la informática y los ordenadores, que suelen ser prioritarios en nuestro Web. Hablaremos de un interesante invento que seguro que te suena: el acelerador de partículas. A principios del siglo veinte se descubrió la estructura del átomo. Se pudo ver de qué estaba compuesto, viendo que tenía pequeñas partículas subatómicas – el protón, neutrón y el electrón.
Sin embargo, algunos experimentos realizados más adelante con los llamados aceleradores de partículas, revelaron que la estructura subatómica del átomo era más compleja. Los aceleradores de partículas pueden coger una partícula, como por ejemplo un electrón, lo aceleran casi a la velocidad de la luz, lo hacen colisionar con un átomo y consiguen descubrir sus partes internas. En los años treinta, los científicos comenzaron a investigar los rayos cósmicos.
Cuando estas partículas de alta energía (protones) chocaban con átomos de plomo, muchas más partículas eran diseminadas. Estas partículas no eran protones o neutrones, sino que eran más pequeños. Por lo tanto, los científicos concluyeron que el núcleo estaba hecho de elementos más pequeños. Se comenzó entonces la búsqueda de estas partículas.
Por aquellos tiempos, la única manera de hacer colisionar partículas de alta energía era ir a una montaña alta donde los rayos cósmicos eran comunes, y realizar ahí los experimentos. Sin embargo, los ingenieros pronto crear dispositivos llamados aceleradores de partículas, donde se aceleraban partículas a altas velocidades – energías cinéticas – y las hacían colisionar con átomos.
Las piezas resultantes de la colisión, como también la radiación emitida, era detectada y analizada. La información nos dice las partículas que están hechas de los átomos y las fuerzas que hace que estén unidos. Un experimento con un acelerador de partículas ha sido descrito como determinar la estructura de una televisión mirando las piezas después de haberlo arrojado de un edificio.
¿Sabías que posiblemente tengas un acelerador de partículas en tu casa ahora mismo? De hecho, probablemente estés leyendo este artículo con uno. Por supuesto, eso depende del tipo de monitor que tengas y la televisión que tengas en tu hogar. Un monitor o televisor CRT, o tubo de rayos catódicos, es realmente un acelerador de partículas.
Lo que hace es coger partículas (electrones) del cátodo, los acelera a una gran velocidad y cambia su dirección usan electroimanes en un vacío, estrellándolos en moléculas de fósforo en la pantalla.
La colisión resulta en un punto de luz en la televisión o monitor, conocido como píxel. Un acelerador de partículas trabaja de la misma manera, excepto que son mucho más grandes, las partículas se mueven mucho más deprisa, y la colisión desemboca en partículas subatómicas y varios tipos de radiación nuclear. Las partículas son aceleradas por ondas electromagnéticas dentro del dispositivo, de una manera similar a como un surfista es movido por las olas.
Cuanto más energéticas podemos hacer las partículas, mejor veremos la estructura de la materia. Es como el primer saque en una partida de billar, donde damos la primera tacada contra el grupo de bolas que hay en el centro de la mesa. Cuando lanzamos la bola con fuerza, hace que todas las demás bolas se dispersen por toda la mesa. Este es más o menos el concepto de los aceleradores de partículas.
Estos dispositivos vienen en dos tipos básicos: Los lineales y los circulares. En los lineales las partículas viajan por una pista y colisionan con el objetivo. Son muy grandes y se instalan bajo tierra. En los circulares, las partículas viajan alrededor de un círculo hasta que colisionan con el objetivo.
Las partículas dan varias vueltas, y en cada pase, el campo magnético es reforzado, por lo que ese rayo de partículas se acelera en cada vuelta. Cuando las partículas están en un punto más rápido o energía deseada, un objetivo es puestos en el camino del rayo o cerca de los detectores. Los aceleradores circulares fueron los primeros tipos de acelerador que se hicieron, y se crearon en los años veinte.
