Aceleradores de partículas
La energía de las partículas emitidas por los elementos radiactivos naturales resulta insuficiente para provocar transmutaciones atómicas, pero el empleo de aceleradores de partículas que producen diferencias de potencial muy elevadas permite efectuar este tipo de transmutación. Hay dos tipos de aceleradores de partículas: los que producen elevadas diferencias de potencial en tubos de vacío de gran longitud (generador de van de Graaf, multiplicador de voltaje, etc.).
Y los que aplicando diferencias de potencial no tan elevadas hacen que las partículas adquieran sucesivos incrementos de energía (ciclotrón, sincrociclotrón, betatrón, sincrotrones, etc.).
El ciclotrón fue inventado por el físico estadounidense Lawrence (1901-1958) y consigue una aceleración reiterada de iones mediante una diferencia de potencial no demasiado elevada. Para ello, se aplica una diferencia de potencial alterna a los electrodos (que tienen forma de «D») que ioniza positivamente una corriente de gas.
Los iones, sometidos a la acción de un campo magnético, recorren una trayectoria circular dentro de una «D», entrando en la Otra «D» con mayor velocidad y recorriendo en ella otra trayectoria circular de mayor radio en el mismo tiempo, para entrar nuevamente en la otra «D» con mayor energía y velocidad. Finalmente, un electrodo auxiliar desvía el haz de iones fuera de las «D».
El problema de los ciclotrones es que las partículas así aceleradas aumentan de masa por efecto relativista y no pueden mantenerse en fase con el potencial oscilante.
Para eliminar este problema se construyen los sincrociclotrones, en los cuales las partículas adquieren la aceleración después de que las «D» alcanzan la máxima diferencia de potencial, de modo que la rotación de los iones queda sincronizada.
