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El aparato ideado por el holandés Van der Graaff

Cuando Rutherford realizó por primera vez el bombardeo de los átomos de nitrógeno, utilizó como fuente de proyectiles una sustancia radiactiva que emitía partículas alfa. Pero si bien la experiencia resultó histórica, por el descubrimiento realizado, sin embargo el método no era eficaz, pues solamente algunos átomos de nitrógeno eran convertidos en oxígeno. Era necesario, pues, buscar una forma de bombardeo que asegurase un haz muy intenso de proyectiles. En otras palabras, había que construir una máquina que fuese capaz de acelerar las partículas eléctricas, a fin de dirigirlas contra la sustancia que se intentase transformar.

Veamos en qué consistía el primer acelerador que se denominó generador de Van de Graaff.

El aparato ideado por el físico holandés Van de Graaff trata en esencia de reproducir, en el laboratorio, el fenómeno que da origen en la Naturaleza a la producción de un rayo o de un relámpago. En una esfera metálica, hueca, convenientemente aislada del suelo, se van acumulando cargas eléctricas, que pueden ser positivas o negativas. Dichas cargas son transportadas por una cinta de seda que gira constantemente, llevando las cargas desde un generador especial. De esta manera la esfera se va cargando continuamente, recibiendo más y más cargas eléctricas, y. por consiguiente, aumentando poco a poco la diferencia de potencial con respecto a tierra. Así la esfera puede alcanzar varios millones de voltios. Generalmente suelen alcanzarse potenciales de unos cuatro a cinco millones de voltios, cantidad que está ¡imitada únicamente por las aislaciones de los soportes o por el aire que, logrado cierto potencial, permiten que se generen chispas a través de las cuales la esfera se descarga. Esa elevada diferencia de potencial es entonces aplicada en los extremos de un tubo, en el que se ha hecho el vacío, denominado tubo acelerador. Dentro de él se genera el intenso haz de proyectiles. En efecto, supongamos que hemos cargado la esfera con cargas eléctricas positivas; entonces, si por el extremo del tubo acelerador que está conectado con dicha esfera introducimos protones, éstos serán violentísimamente repelidos por las cargas de la esfera, y se dirigirán a grandes velocidades contra el otro extremo del tubo, en el cual se halla el material que queremos bombardear. De este modo es posible obtener haces de protones de elevada energía, con los cuales pueden realizarse bombardeos nucleares. Si estos proyectiles se envían, por ejemplo, sobre un blanco de litio, este último se transforma en helio. Y así veremos cómo el núcleo de litio, que tiene tres protones y cuatro neutrones, por efecto del choque captura un protón y se parte en dos, y así cada uno de los dos nuevos núcleos, contendrá dos protones y dos neutrones. Estos últimos, como sabemos, son núcleos de helio.