ciclotrão

Um ciclotrão é um acelerador cíclico de partículas no qual estas são aceleradas segundo uma trajetória espiral.
O primeiro acelerador de partículas, o ciclotrão, foi construído em 1930 pelo físico atómico norte-americano Ernest Orlando Lawrence.
Este tipo de acelerador de partículas é constituído essencialmente por dois condutores cilíndricos e ocos, cujas secções principais têm a forma de "dê" (D) e no interior dos quais as partículas são aceleradas numa trajetória espiral.
Estes dois condutores encontram-se dispostos de maneira a formar um círculo separado a meio.
Este conjunto encontra-se fechado numa câmara de vácuo, colocada entre os polos de um eletroíman que produz um campo elétrico uniforme, perpendicular ao plano dos dês e estes são submetidos a uma diferença de potencial alternada da ordem das dezenas de milhares de volts.
A frequência da diferença de potencial é ajustada para permitir que as partículas sejam aceleradas de cada vez que alcançam a separação vazia entre os "dês".
O campo magnético gerado obriga as partículas a descrever trajetórias curvas, que depois de várias centenas de voltas dentro dos "dês", atingem a zona periférica destes, onde um campo as desvia e as conduz para o alvo previsto.
Os ciclotrões que se usam atualmente são do mesmo tipo que o de Lawrence construiu, devido à sua facilidade de operação e por serem capazes de gerar feixes intensos de partículas carregadas. Mas a energia que estas podem alcançar é limitada, cerca de 10 a 15 MeV por partícula, visto que, no decurso do seu funcionamento, surge o fenómeno vulgarmente conhecido por aumento relativista da massa.
Quando se pretende aumentar a velocidade para valores próximos do da velocidade da luz no vácuo, parte da energia fornecida é utilizada para aumentar a massa do corpo, pelo que o corpo aumenta a sua massa mas não acelera. Por este motivo um corpo físico não pode ser acelerado até alcançar velocidades superiores à da luz no vácuo.