Επιταχυντής σωματιδίων

Γενικά επιταχυντής σωματίδιων ονομάζεται μια ειδική μηχανική διάταξη που μπορεί και επιταχύνει σωματιδία σε μεγάλες ταχύτητες, που μπορεί να φτάσουν ένα σημαντικό ποσοστό της ταχύτητας του φωτός.

Στη πραγματικότητα ο επιταχυντής σωματιδίων επιταχύνει δέσμες φορτισμένων σωματιδίων (π.χ. πρωτονίων και ηλεκτρονίων) κατά μήκος μιας τροχιάς, χρησιμοποιώντας ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία. Όταν πλέον οι δέσμες των σωματιδίων αυτών αναπτύξουν πολύ μεγάλη ταχύτητα οδηγούνται σε σύγκρουση με άλλα σωματίδια καλούμενα σωματίδια στόχοι. Άλλες φορές, δέσμες σωματιδίων που κινούνται σε αντίθετες κατευθύνσεις συγκρούονται στο εσωτερικό του επιταχυντή με συνέπεια να δημιουργούν νέα σωματίδια. Ειδικές ανιχνευτικές διατάξεις καθώς και υπολογιστές μπορούν και καταγράφουν τις τροχιές των σωματιδίων αυτών καθώς και τις εκτροπές και τροχιές των νέων σωματιδίων που προκύπτουν μετά τις συγκρούσεις των πρώτων.

Τα σωματίδια περιέχονται σε έναν σωλήνα κενού έτσι ώστε να μην χάνουν ενέργεια χτυπώντας σε μόρια αέρα. Σε επιταχυντές υψηλής ενέργειας, τετραπολικοί μαγνήτες χρησιμοποιούνται για να εστιάσουν τα σωματίδια σε μία δέσμη και να αποτρέψουν την μεταξύ τους ηλεκτροστατική ή απωστική δύναμη που θα μπορούσε να τα εκτρέψει.

Υπάρχουν δύο βασικοί τύποι επιταχυντών, οι γραμμικοί και οι κυκλικοί.

Γραμμικοί Επιταχυντές

Στον γραμμικό επιταχυντή τα σωματίδια επιταχύνονται πάνω σε μια ευθύγραμμη τροχιά, προσπίπτοντας στο στόχο τους. Σημαντική εφαρμογή βρίσκουν σε θεραπείες κατά του καρκίνου.

Ο ιατρικός γραμμικός επιταχυντής είναι ένα ραδιοθεραπευτικό μηχάνημα, το οποίο επιταχύνει φωτόνια ακτίνων Χ και ηλεκτρόνια. Οι υψηλής ενέργειας ακτινοβολίες διεισδύουν βαθειά μέσα στο σώμα και διαλύουν τους καρκινικούς ιστούς, ενώ τα ηλεκτρόνια διεισδύουν μόνο σε βαθύτερες κυτταρικές δομές. Διαφορετικές ακτινοβολίες επιτρέπουν μία ποικιλία τέτοιων συνδυασμών!

Κυκλικοί Επιταχυντές
Αυτοί αναγκάζουν τα σωμάτια να γυρίζουν σε μια κυκλική τροχιά, δίνοντάς τους όλο και περισσότερη ενέργεια σε κάθε περιστροφή. Υπάρχουν πολλά είδη κυκλικών επιταχυντών όπως το σύγχροτρο, το κύκλοτρο και το συγχροκύκλοτρο, τα οποία αποτελούν πολύτιμα εργαλεία στην έρευνα της φυσικής υψηλών ενεργειών.

Δείτε επίσης
Φυσική Επιταχυντών

Επιταχυντές