Ciclotrão

Escola Secundária Dr. Ginestal Machado - Ano lectivo 2009/2010Física - 12ºD

O que é?

Objectivo

Estrutura

Como funciona?

Curiosidades…

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O ciclotrão é o primeiro acelerador cíclico de partículas, no qual estas são aceleradas segundo uma trajectória espiral.

Foi inventado entre 1929 e 1932 por Ernest Lawrence, físico atómico norte-americano, que o usou em experiências com partículas com 1 MeV.

O seu principal objectivo é acelerar partículas de forma a que estas colidam com outras, para melhor compreender a estrutura da matéria.

O ciclotrão possui dois eléctrodos com a forma de um "D", estes são ocos e semicirculares. Estão posicionados numa câmara de vácuo entre os pólos de um íman.

O ião é introduzido no centro do aparelho Entra no primeiro semi-círculo com uma certa

velocidade com uma trajectória circular e uniforme com um determinado raio;

r=

Quando sai do primeiro semi-círculo fica sujeito a um campo eléctrico que vai acelerar a partícula, entrando no segundo semi-círculo com maior velocidade, maior raio e mantendo o valor da frequência.

Aumento de massa e o efeito relativístico

Ao atingirem grandes velocidades, as partículas mais leves ficam mais facilmente sujeitas aos efeitos relativistas. Deixa de haver sincronização entre a frequência do ciclotrão e a frequência com que o campo eléctrico se inverte.

Uma maneira de corrigir este efeito é a utilização de partículas mais pesadas.

Uma das aplicações mais conhecidas do ciclotrão é a “PET Scan” que é um exame médico que produz uma imagem do interior do nosso corpo.

Ciclotrão em funcionamento

Trabalho realizado por:André Costa nº4 João Miguel nº12Tiago Flor nº26

Escola Secundária Dr. Ginestal Machado - Ano lectivo 2009/2010Física - 12ºD