Diferencia entre revisiones de «Acelerador de partículas»

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Prácticamente todas las partículas descritas se utilizan para tratamientos médicos, ya sea en diagnóstico (rayos X, [[Tomografía axial computarizada|TAC]], [[PET]]), como en el tratamiento de tumores sólidos (el uso de protones y neutrones se está generalizando cada vez más para el tratamiento de tumores de difícil tratamiento).
 
=== Ecuaciones de Lorentz ===
{{VT|Ecuaciones de Maxwell|Fuerza de Lorentz}}
[[Archivo:Lorentz force.svg|thumb|250px|Representación gráfica de la [[fuerza de Lorentz]] (solo la parte debida al [[campo magnético]], representado con dirección perpendicular a la pantalla y sentido hacia fuera de la misma).]]
Todos los aceleradores se rigen por las ecuaciones básicas del [[electromagnetismo]] desarrolladas por [[James Clerk Maxwell|Maxwell]]. Sin embargo, existe una ecuación muy sencilla que sirve para definir las fuerzas que actúan en cada tipo de acelerador. Esta es la ecuación o ecuaciones (cuando se usan de forma separada) de [[Lorentz]]. La ecuación puede escribirse de forma básica como:
 
:<math>\vec F = q \cdot (\vec {E} + \vec{v} \times \vec{B})</math>
 
donde <math>\vec F </math> es la fuerza que sufre la partícula cargada dentro del campo electromagnético, q es la carga de la partícula cargada (-1 para el electrón, +1 para el positrón o el protón, y mayores para [[núcleo]]s pesados), <math>\vec {E}</math> es el valor del campo eléctrico, <math>\vec{B}</math> el campo magnético y <math>\vec{v}</math> la velocidad de la partícula.
 
La ecuación se traduce en que la partícula recibe una [[aceleración]] que es proporcional a su [[carga]] e inversamente proporcional a su [[masa]]. Además, los campos eléctricos ''empujan'' a la partícula en la [[dirección]] del movimiento (el sentido dependerá del signo de la carga y del sentido del propio campo eléctrico), mientras que los campos magnéticos ''curvan'' la trayectoria de la partícula (solo cuando el campo magnético es perpendicular a la trayectoria), empujándola hacia el centro de una circunferencia cuyo radio dependerá de la magnitud del campo magnético, de la velocidad que posea la partícula en ese momento y de su carga y masa.
 
En resumen, los campos eléctricos aportan cambios en el [[módulo]] de la velocidad de la partícula, acelerándola o desacelerándola, mientras que los campos magnéticos la hacen describir trayectorias curvas sin modificar su módulo (esto no es exactamente así, ya que las partículas perderán energía por la [[radiación sincrotrón]], pero sirve como primera aproximación).
 
== Componentes de un acelerador ==