dr georfrey humberto

Dr. Georfrey Humberto Israel Maury Cuna
Departamento de Física,
División de Ingenierías,
Campus León,
Universidad de Guanajuato

¿Has oído hablar de los aceleradores de partículas? Quizás has escuchado el término en algún programa de televisión o película. Por ejemplo, en la serie Big Bang Theory el Gran Colisionador de Hadrones del laboratorio CERN con el que Sheldon Cooper siempre ha soñado; en la película Ángeles y Demonios también se menciona dicho laboratorio. Si eres fan de los cazafantasmas, probablemente recordarás que los equipos que lanzan los rayos de energía para atrapar fantasmas es un acelerador de partículas. A pesar de que estas máquinas parecer poco a poco ir apareciendo más en películas, series y animaciones; sin embargo, mucha gente desconoce su utilidad y como estos dispositivos nos facilitan la vida. A continuación, hablaré de 7 cosas que debes saber sobre los aceleradores.

  1. ¿Qué es un acelerador de partículas? Es una máquina que incrementa la energía de partículas con carga eléctrica (como electrones, protones, etc.) y las confina en haces bien definidos. Esto se logra mediante electricidad y magnetismo. Con un campo eléctrico las partículas son aceleradas y con un imán las podemos dirigir hacia donde se requiera. La importancia de los aceleradores radica en sus numerosas aplicaciones que van desde la ciencia básica y aplicada, la industria y la medicina, por citar algunas.
  2. Hasta hace un par de décadas todos teníamos un acelerador de partículas en nuestras casas. Sí es cierto, quizá recuerdes cuando eras niño o cuando ibas a visitar a la abuelita, que los televisores de antes eran unas cajas grandes, no como los televisores ultradelgados de ahora. Pues bien, esos aparatos funcionaban gracias a que había un pequeño acelerador que producía un haz de electrones que al impactar contra la pantalla iba produciendo las imágenes de las caricaturas, series y películas que tanto nos entretenían.
  3. Hay dos tipos de aceleradores: lineales y circulares. Un ejemplo de acelerador lineal es el empleado en las televisiones antiguas de las que te hable en el punto anterior; sin embargo, los de tipo lineal se suelen usar mucho en medicina para dar terapia a pacientes con cáncer o producir radiofármacos. El primer acelerador circular era tan pequeño que podías sostenerlo con tu mano, lo construyo un joven físico de 27 años llamado Ernest Lawrence en la Universidad de California y aceleraba iones de hidrógeno su diámetro era de alrededor de 12 cm. Recuerdas al Gran Colisionador de Hadrones del que hablamos en la introducción, pues bien, ese es el acelerador circular más grande del mundo con una circunferencia de alrededor de 27 km.
  4. Son utilizados en la industria: en algunos países se utilizan aceleradores de partículas para irradiar alimentos y matar a los microrganismos que puedan contener, de manera similar se utilizan para esterilizar productos médicos. Otras industrias usan estos dispositivos para hacer recubrimientos plásticos más resistentes.  
  5. Son motores del avance científico: por ejemplo, J. J. Thomson descubrió el electrón en 1897 usando un tubo de rayos catódicos y en el 2012 se descubrió el bosón de Higgs en el Gran Colisionador de Hadrones. También, existen fuentes de luz sincrotrón que son aceleradores de partículas que sirven como potentes microscopios que permiten a los científicos estudiar la estructura de la materia a escala atómica y molecular.   
  6. Unos físicos quieren construir un acelerador en la luna. Sí como lo oyes, los físicos de aceleradores James Beacham y Frank Zimmermann han publicado un artículo donde hablan sobre la posibilidad de construir un acelerador en la luna que obtendría su energía mediante paneles solares, quizá suena ahora más a ciencia ficción… pero no sabemos que nos pueda traer el futuro. Mientras tanto desde hace algunos años se esta diseñando el próximo acelerador, más poderoso y grande, se trata del Futuro Colisionador Circular, que de construirse aceleraría protones a una enorme energía gracias a su enorme tamaño alrededor de 100 km de circunferencia.
  7. ¿Sabías que puedes aprender sobre aceleradores de partículas en la Universidad de Guanajuato? La UG ha impulsado el desarrollo de estos instrumentos desde el siglo pasado. De hecho, en 1956 el se desarrolla el primer acelerador de electrones de 0.5 MeV construido por ingenieros mexicanos en la Universidad y cuya sede se encontraba en la Facultad de Ciencias Químicas. Hoy en día, en la División de Ciencias e Ingenierías hay un grupo de científicos, especializados en la física de aceleradores de partículas, cuyo fin es el desarrollo del área en el país. Varios estudiantes de la universidad han hecho sus trabajos de tesis en esta área desarrollando fuentes de partículas, electroimanes, cavidades de radiofrecuencia, sistemas de vacío, instrumentación para aceleradores y muchos otros temas.

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