Ciclotrón y sincrotrón

[pic 1]UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE[pic 2] MÉXICO

FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLÁN

Carrera de Química

Física II

Ciclotrón y sincrotrón

(Trabajo de investigación)

Alumnos:

Aguirre Jaramillo Diego

Profesores:

Cornejo Becerra Omar Armando

Grupo:

1351

Semestre 2023-I

La creación de Adán

Asociado a nuestro ser, la vida es una incógnita desde que sabemos que existimos, desde que entendemos que existimos. La evolución es el proceso que ha dado lugar a todo lo que hay, esa intensidad del ser humano por ir más allá no es nada más que un poco de casualidad en este vasto vacío.

Trascendentalmente, el humano ha creado e imaginado en su mayoría cosas que obligan a ramificar nuestras preguntas, nunca responderlas y cortar de tajo la rama, sino partirla y empezar de nuevo a donde nos dirige ese nuevo sendero.

Desde Demócrito y sus antecesores, sabemos que la idea de algo extraordinario y pequeño que conformaba nuestra existencia, estaba ahí. Continuamos analizando eso que le dieron un tal nombre de átomo, y se volvió aún más intrigante, creció la expectativa y la aplicación de tal pequeño ente. Con este se desprenden cuestionamientos de como funciona el mundo en realidad, llegando hasta formular leyes que nos decían lo que ya sabemos, pero ¿para qué?, para qué redundar en algo que siento, veo, huelo y oigo, ¿qué eso no es suficiente?, pus rotundamente no.[pic 3]

La finalidad de buscar explicación a lo que hacemos y sentimos no es solo por reafirmar algo o por el simple hecho de que no hay en que mas perder el tiempo, sino en entender, concretar y aplicar.

Berkeley Ernest Lawrence, de origen noruego, lanzó, hacia 1930, la idea de la utilización de dos tubos de barrido enfrentados en forma de D donde las partículas describirían una trayectoria en forma de espiral gracias a un campo magnético externo constante siendo aceleradas por un campo eléctrico de radiofrecuencia en la apertura entre las dos mitades en forma de D antes indicadas. Trabajando con su estudiante Stan Livingston consiguieron construir el primer ciclotrón, de 4 pulgadas de diámetro, en 1931, que aceleraba protones hasta 80 KeV usando un potencial máximo de 2 KV.[pic 4]

Todo al poner en practica esas obviedades de la vida, que maxwell, Coulomb, Ampere, Gauss, Faraday y muchos más años atrás habían otorgado mediante sus análisis y entendimiento de algo que ya existía desde antes que incluso nosotros hubiéramos aparecido, los campos magnéticos, eléctricos y su repercusión al someter partículas fundamentales a estas.

Esto es lo que es un ciclotrón y sincrotrón, la consecuencia de un poco de redundancia.

Cuando tenemos un campo magnético actuando en un área determinada, y pasamos por ahí una partícula cargada (un ion, un electrón, un protón), a cierta velocidad perpendicular al campo, se observa una trayectoria de la partícula en forma circular, y utilizando una diferencia de potencial, que le da mas velocidad a esta partícula, mediante otro campo magnético que hace regresar a la partícula a un inicio y mediante un campo eléctrico redirigirla a seguir dando vueltas, en conjunto todo dentro de un cilindro con espacios en forma de D, donde en la ranura se permite la aceleración de las partículas, a esto se le llama ciclotrón, y a pesar de parecer un artefacto rustico o simple para cosas actuales, se sigue utilizando como pieza inicial para grandes colisionadores o sincrotrones, debido a su compacticidad a comparación de un sincrotrón.[pic 5]

 Los ciclotrones se emplean para producir radioisótopos, que a su vez se usan para fabricar un tipo de medicamento, llamado “radiofármaco”, con el que es posible diagnosticar y tratar cánceres. Diversas técnicas de imagenología, como la tomografía por emisión de positrones (PET) y la tomografía computarizada por emisión de fotón único (SPECT), se valen de radioisótopos producidos en ciclotrones.

Rotundamente las aplicaciones de un ciclotrón van más allá, utilizándose para generar tipos específicos de partículas como isotopos radioactivos de distintos elementos, se permite el seguimiento a material contaminantes que tardarían décadas en degradarse. Proveen energía eléctrica y dan lugar a formadores de catálisis en reacciones químicas como radiofármacos para uso directo en los pacientes.[pic 6][pic 7]