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ACELERADOR DE PARTICULAS

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by

Belen Paredes

on 7 November 2014

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Transcript of ACELERADOR DE PARTICULAS

Qué es un Acelerador de
Partículas?

Un acelerador de partículas es un dispositivo que aceleran partículas cargadas mediante campos electromagnéticos en un tubo hueco en el que se ha hecho el vacío, y finalmente hacen colisionar cada ion con un blanco estacionario u otra partícula en movimiento
ACELERADOR
DE PARTICULAS

RESPONSABLES:
Mirna Alicia Escobar
Diana Esther Florentín
Mónica Andrea Giménez
María Belén Paredes

TIPOS DE ACELERADORES
Aceleradores circulares
Acelerador de baja energía
se encuentran presente en la vida cotidiana
Son los televisores que utilizan tubos de rayos catódicos
Equipo de Rayos X que pueden encontrarse en hospitales
Utilizan un único par de electrodos
Utilizan un filamento metálico

Un tubo de Rayos Catódicos es una forma
simple de acelerador
Aceleradores Lineales
Aceleradores Lineales
Utilizan un conjunto de placas o tubos situados en línea a los que se les aplica un campo eléctrico alterno.
La aceleración se produce al atravesar las partículas una secuencia de campos eléctricos alternos.
No se acelera una sola partícula, sino un continuo de haces de partículas.
las partículas son aceleradas a lo largo de una trayectoria rectilínea, lo que hace que el tiempo disponible para el aceleramiento y la energía lograda por las partículas se vean limitados por la longitud del aparato

Componentes de un Acelerador
Componentes generadores de fuerzas
a) Dipolos eléctricos
b) Dipolos magnéticos
c) Multipolos magnéticos

Blancos
Detectores

Existe una ecuación muy sencilla que sirve para
definir las fuerzas que actúan en cada tipo de acelerador.



 Donde F es la fuerza, E es el valor del campo eléctrico el campo magnético y v la velocidad de la partícula.

ECUACIONES DE LORENTZ
Se utilizan para:
La producción de radioisótopos de uso médico
La esterilización de instrumental médico o de algunos alimentos
Tratamientos oncológicos y la investigación
Análisis químicos
Sincrotrón
Son capaces de conseguir mayores energías en las partículas aceleradas.
Llevan asociados: a-El desarrollo de superconductores
b- Sistemas de vacío
c-Superordenadores
Se mantiene un haz de partículas de un solo tipo circulando indefinidamente a una energía fija, usándose como fuentes de luz sincrotrón para estudiar materiales a resolución del orden del radio atómico, en medicina y caracterización de materiales.
GENERACION DE PARTICULAS
Para generar una partícula cargada la forma más sencilla es utilizar el propio movimiento que se genera al calentar un material.
Si en esa placa efectuamos un pequeño agujero conseguiremos extraer electrones.
Si no existe ese agujero el electrón impactará contra la placa generando rayos X

Tevatrón de Fermilab
Sincrotrón ALBA (España)
APLICACIONES EN
Televisión
Seguridad
Investigación
FUNCIONES DE UN ACELERADOR DE PARTICULAS
Son una parte más grande de tu vida diaria de
lo que puedes pensar.

Gran Colisionador de Hadrones
Es un acelerador y colisionador de partículas ubicado en la Organización Europea para la Investigación Nuclear
Es el más grande y energético del mundo.
El propósito principal es examinar la validez del actual marco teórico de la física de partículas, del que se conoce su ruptura a niveles altos, y simular algunos eventos ocurridos durante o tras el Big Bang

Fue diseñado para colisionar haces de hadrones (protones), de hasta 7 TeV de energía
Se ha visto que existen diferentes aceleradores de partículas por lo que más se ha aplicado es en aceleradores de partículas lineales como el televisor, microscopio, etc.

También se ha podido investigar que los aceleradores de partículas son tan importantes que se podría usar en la medicina y muchos descubrimientos científicos y así ser una ventaja para la humanidad.
En ellos las partículas se inyectan en el centro de dos pares de imanes en forma de "D". Cada par forma un dipolo magnético y además se les carga de forma que exista una diferencia de potencial alterna entre cada par de imanes.
Esta combinación provoca la aceleración.
CICLOTRON
El acelerador lineal más largo del mundo es el colisionador electrón-positrón Stanford Linear Accelerator (SLAC), de 3 km de longitud.
ubicado al sur de San Francisco, acelera electrones y positrones a lo largo de sus 2 millas de longitud, hacia varios blancos, anillos y detectores ubicados en su finalización. Este acelerador hace colisionar electrones y positrones, estudiando las partículas resultantes de estas colisiones
Poseen una ventaja a los aceleradores lineales al usar campos magnéticos en combinación con los eléctricos, pudiendo conseguir aceleraciones mayores en espacios más reducidos.
Poseen un límite a la energía que puede alcanzarse debido a la radiación sincrotrón que emiten las partículas cargadas al ser aceleradas.
La emisión de esta radiación supone una pérdida de energía
ACELERADORES CIRCULARES
Un acelerador lineal (LINAC) es el dispositivo que se usa más comúnmente para dar radioterapia de haz externo a enfermos con cáncer.
Suministra rayos X de alta energía a la región del tumor del paciente.
El LINAC se usa para tratar todas las partes del cuerpo usando terapias convencionales
Radioterapia de intensidad modulada (IMRT)
Radioterapia con guía por imágenes (IGRT),
Radiocirugía estereotáctica (SRS)
Radioterapia estereotáctica del cuerpo
Utiliza tecnología de microondas para acelerar los electrones
Permite que estos electrones choquen contra un blanco de metal pesado
Los rayos X de alta energía son producidos del blanco
Estos rayos X son moldeados a medida que abandonan la máquina para formar un haz que asemeja la forma del tumor del paciente, y este haz personalizado es dirigido al tumor del paciente.
La radioterapia utiliza partículas u ondas de alta energía, tales como los rayos X, rayos gamma, rayos de electrones o de protones, para eliminar o dañar las células cancerosas. La radioterapia se conoce además como terapia de radiación o terapia de rayos X.
La radioterapia es uno de los tratamientos más comunes contra el cáncer.
APLICACIONES
EN
MEDICINA
SEGURIDAD DEL PACIENTE Y LA FAMILIA
En radioterapia
interna
PROTECCIÓN DE
LOS PERSONALES
EFECTOS SECUNDARIOS EN PACIENTES
GRACIAS POR
LA ATENCION
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