Sincrotón

Un sincrotón es un acelerador de partículas circular, formado por un anillo toroidal hueco y algunas cavidades aceleradoras. A diferencia del ciclotrón que tiene un campo magnético constante, aquí el campo magnético varia para mantener el camino de las partículas y que circulen por el interior de la cavidad.  El radio de la trayectoria ha de permanecer constante.

Cuando aceleramos las partículas en las cavidades aceleradoras estas aumentan el radio de su trayectoria, para evitar esto se cambia el valor del campo magnético parar mantener la trayectoria por dentro del anillo.

Al sincrotón se le suministra un haz de partículas que son acelerados en su interior, cuando estas salen podemos acelerar otro haz. Esta es otra de las diferencias con el ciclotrón, que acelera partículas de manera continua.

Con el sincrotón se pueden conseguir mayores energías que en el ciclotrón. En el ciclotrón cuando las velocidades son próximas a las de la luz, la masa de las partículas aumenta (teniendo en cuenta los efectos relativistas) y esto hace que su energía no pueda aumentar más.

En el sincrotón la única forma de elevar la energía de las partículas aceleradas es incrementar su tamaño. El LCH de Ginebra (Suiza), que es el mayor acelerador de partículas, tiene una circunferencia de 27 km y esta situado a una profundidad de entre 50 y 150 m, es capaz de obtener energías superiores a los 7 TeV.

El LCH (Gran colsionador de hadrones) está situado entre la frontera de Francia y Suiza. Se ha construido para hacer chocar frontalmente protones entre si, a la velocidad de la luz, tratando de imitar lo que ocurrió en el Big Bang.

Las partículas cargadas cuando son aceleradas circularmente emiten radiación electromagnética. Si su velocidad es grande los aceleradores deben ser enterrados bajo tierra por razones de seguridad, esta radiación puede ser peligrosa. Si las velocidades no son tan grandes se utilizan estos aceleradores para estudiar esa radiación electromagnética, llamada radiación de sincrotón. La radiación de sincrotón va desde los infrarrojos hasta los rayos X.

El sincrotón ALBA, situadado en Cerdanyola del Vallés (Barcelona) es la instalación cientifica más grande y más compleja de España. Es un acelerador circular formado por un anillo de 90 m de radio, con 7 ramas, donde se llevan a cabo 7 lineas experimentales.

En el sincrotón los electrones son acelerados con una energía de 3 GeV y emiten luz de gran intensidad, radiación electromagnética, que va desde la luz visible hasta los rayos X. Esta luz es muy focalizada, polarizada y se emite en forma de pulsaciones, como el flash de una máquina fotográfica y se se utiliza para investigar a nivel molecular y atómico.

El sincrotón de Alba funciona como un gran microscopio. Los electrones acelerados emiten luz que es orientada a cada uno de los 7 haces, donde están situadas las estaciones de trabajo, con una utilidad concreta. Se puede estudiar:

- La estructura de las proteínas.

- Analisis de virus y bacterias.

- Nuevos farmacos.

- Nuevos materiales para industria.

- Atenticidad de obras de arte y restos historicos.