Cyclotron vs Synchrotron | Acelerador Síncrotron vs Acelerador Ciclotron
Ciclotron e síncrotron são dois tipos de aceleradores de partículas. Os aceleradores de partículas são máquinas muito úteis no campo da física nuclear. As colisões de alta energia de partículas subatômicas fornecem observações muito boas sobre a natureza do núcleo. Para quem está estudando esse campo, é necessário um conhecimento profundo em aceleradores síncrotron e aceleradores cíclotron. Neste artigo, vamos discutir o que são aceleradores cíclotron e síncrotron, os princípios em que essas máquinas se baseiam, suas semelhanças, aplicações e, finalmente, as diferenças entre os aceleradores cíclotron e síncrotron.
O que é o acelerador síncrotron?
Um acelerador síncrotron é um tipo de acelerador de partículas. É preciso primeiro entender o conceito de acelerador de partículas, para entender claramente o acelerador síncrotron. Quando uma partícula carregada é projetada em um campo magnético, ela se move em um caminho circular. Aceleradores de partículas são usados para estudar a natureza dos átomos e partículas subatômicas, fazendo colisões de alta velocidade de tais partículas e estudando a própria colisão e os produtos da colisão. Um campo magnético é usado na maioria dos casos para acelerar as partículas. O método prático de obtenção de colisões de alta velocidade é usando dois feixes de partículas girando em direções opostas. Usando este método, é fácil obter colisões de alta velocidade com velocidades relativas tão altas quanto 99 por cento da velocidade da luz. Contudo,a teoria da relatividade afirma que não pode haver velocidades relativas maiores do que a velocidade da luz. Portanto, uma grande quantidade de energia é necessária até mesmo para acelerar o feixe de partículas a uma alta velocidade. Um acelerador síncrotron usa um campo magnético variável e um campo elétrico variável, que mantém o feixe de partículas em um caminho circular adequado quando a energia é aumentada. Um acelerador de partículas é feito de um toro com a capacidade de alterar a intensidade dos campos elétricos e magnéticos dentro do toro. O caminho do feixe de partículas é o caminho circular envolto pelo toro. O conceito do acelerador síncrotron foi desenvolvido por Sir Marcus Oliphant. Vladimir Veksler foi a primeira pessoa a publicar um artigo científico sobre aceleradores síncrotron, e o primeiro acelerador síncrotron de elétrons foi construído por Edwin McMillan.
O que é o acelerador Cyclotron?
O acelerador de ciclotron também é um acelerador de partículas, usado principalmente em projetos de pequena escala. Um ciclotron é uma câmara de vácuo circular onde a aceleração das partículas começa no centro. As partículas seguem um caminho em espiral à medida que são aceleradas. O ciclotron usa um campo magnético constante e um campo elétrico de frequência constante para acelerar as partículas.
Qual é a diferença entre os aceleradores Cyclotron e Synchrotron?
• O ciclotron usa um campo magnético constante e um campo elétrico de frequência constante, mas o síncrotron usa campos elétricos e magnéticos variados.
• Um síncrotron é feito de um tubo em forma de toro, enquanto o ciclotron é feito de uma câmara cilíndrica ou esférica.
• O modo síncrotron é usado na maioria dos projetos de grande escala, como o grande colisor de hadron (LHC) no CERN, mas o ciclotron é usado principalmente em projetos de pequena escala.
