Un Acelerador de partículas es un dispositivo que permite acelerar iones y partículas subatómicas cargadas eléctricamente con el fin de provocar colisiones entre ellas y estudiar así la estructura del átomo.
La aceleración se logra sometiendo las partículas a diferencias de potencial de varios millones de voltios o a la acción del campo magnético creado por un potente electroimán.
Que es un Acelerador de partículas?
En el primer caso, se puede emplear una máquina electrostática, como sucede con los aceleradores de Van de Graaff y Felici, o un multiplicador de tensión, empleado en el acelerador de Cockroft y Walton.
Los primeros descubrimientos sobre la estructura atómica se realizaron a partir de informaciones indirectas. Gracias a ellas, el británico Joseph John Thomson descubrió en 1897 el electrón y se formularon los modelos atómicos del neozelandés Ernest Rutherford (1911) y del danés Niels Bohr (1913). Sin embargo, se necesitaba disponer de un instrumento capaz de provocar la descomposición del átomo en condiciones controladas, con el fin de estudiar detalladamente sus componentes.
Los ingleses John Cockroft y E. Walton pensaron que podrían hacerlo si eran capaces de bombardear un átomo con electrones impulsados a gran velocidad, y entre 1928 y 1930 construyeron el primer acelerador electrostático de gran energía. No obstante, se trataba de una máquina en la que el electrón se desplazaba en línea recta, lo que forzosamente limitaba su recorrido y su aceleración. El estadounidense Ernest Lawrence tuvo la idea de crear un circuito espiral, lo que permitiría aumentar la distancia recorrida por el electrón y por lo tanto su aceleración. En 1930 inició la construcción del primer ciclotrón, finalizado en 1932.
La continuación lógica de aquella línea de trabajo debía conducir al acelerador circular, construido en 1939 por otro norteamericano, D.W. Kernst. Gracias al desarrollo de los aceleradores de partículas se pudieron descubrir, a partir de 1963, los quarks.