Algunos son más pequeños, pero no pueden alcanzar energías tan altas.
No todos los aceleradores son circulares o incluso recirculantes. Los aceleradores de electrones , por ejemplo, tienen que ser lineales si no desea que toda la energía que bombea salga como radiación sincrotrón (que a veces sí queremos, pero esas se llaman “fuentes de luz” y solo se usan para producir radiación sincrotrón, no para “aplastar átomos”.)
Cuando las partículas cargadas giran en órbitas circulares, se aceleran constantemente hacia el centro del anillo. Las cargas aceleradas irradian. Eso es lo que hace que la radiación sincrotrón. Incluso los haces de protones pierden energía para la radiación sincrotrón cuando son lo suficientemente rápidos, por lo que es una buena idea aumentar el radio de sus órbitas, ya que la aceleración centrípeta es inversamente proporcional al radio para un momento dado. Esa es una razón para los grandes anillos.
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La otra razón es el límite de cuán alto se puede mantener un campo magnético para doblar las partículas alrededor del anillo. El campo magnético no acelera las partículas (excepto en los “betatrones”, que ya no se usan mucho), pero las hace ir en círculos cuyo radio es proporcional al momento de las partículas e inversamente proporcional al campo magnético. Más campo, radio más pequeño; Más energía, mayor radio. En el LHC ya están utilizando imanes superconductores extremadamente potentes para mantener las órbitas. Para ir a una energía mucho más alta, el anillo tendría que ser más grande.
Tal vez algún día construiremos un sincrotrón en la órbita de la Tierra. ¡Quizás más tarde construiremos uno en órbita solar ! Pero por ahora tenemos que comprar los derechos para construir túneles largos debajo de la propiedad de otras personas. 🙂
