PROBLEMA ABP• Alumnos del MIT del doctorado de física moderna deseosos en

participar en el Global Physical Sciences Olympics , para lo cual deben presentarse con un experimento de reacción nuclear el cual consiste en producir átomos de helio a partir de átomos de litio:

• Para determinado propósito se necesita que el protón colisione con una energía cinética de 0.15 Mev sobre el blanco de litio.

• Bernard Haisch Ph. D. en física cuántica, es el profesor a cargo del grupo de estudio.• El instituto de Tecnología de Massachusetts cuenta con dos sistemas que aceleran

partículas, los cuales son los siguientes:

• Un acelerador lineal que ya está diseñado exclusivamente para acelerar protones y presenta las siguientes características:

Funciona conectado a un oscilador: v =100sen(wt) El número de tubos conectador es igual a 5.

• Un ciclotrón diseñado con las siguientes características:

El radio del dispositivo es de 0.5 m. Un campo B regulable con un rango de valores que va desde : 1mT< B < 0.2T

• El científico a cargo del doctorado forma dos grupos de trabajo, cada uno de los cuales utilizara un sistema diferente.

• El científico a cargo contrastara los informes presentados por ambos grupos de alumnos y en base a ello determinara que dispositivos usar en las competencias mundiales.

• ¿Qué dispositivo acelerara al protón de tal modo que se lleve a cabo la reacción nuclear?

Consideraciones al problema:• El acelerador lineal ha sido diseñado de tal manera que la

polaridad de la fuente oscilante cambia exactamente cuando la partícula pasa de tubo a tubo.

• Los dispositivos están en perfectas condiciones.• Para nuestro problema ABP hemos tomado en cuenta el

acelerador de partículas (Ciclotrón) lo utilizamos porque es el más adecuado a diferencia del betatrón que utiliza un campo magnético oscilante.

SOLUCION CALCULOS:• SOLUCION EN EL ACELERADOR LINEAL:Datos:

Partiendo de:

Reemplazando:

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PREGUN TAS ADICIONALES:

1. ¿Para que sirve un acelerador de partículas? Para aumentar al máximo la velocidad de las partículas

cargadas de cierta energía con el propósito de bombardear un blanco y provocar reacciones nucleares. El aparato acelera las partículas subatómicas, como letrones, protones o destrones, que se utilizan para estudiar a otras partículas sub atómicas.

2. ¿Cuál es su funcionamiento a niveles generales? El principio de funcionamiento de cualquier tipo de acelerador

se basa en la interacción de los campos eléctricos producidos por fuentes de voltaje sobre la carga eléctrica de las partículas generadas en la fuente de iones y esta es la razón por la que no se pueden acelerar partículas neutras.

Otras partes importantes asociadas a un acelerador son equipos periféricos tales como: sistemas de vacío, líneas de transporte de haz, cámaras de experimentación, etc.