¿Qué es un espectrómetro de masas acelerador?
Un espectrómetro de masas acelerador es un dispositivo de laboratorio que utiliza una combinación de magnetismo y alto voltaje para medir elementos radiactivos. Aunque se demostró por primera vez en la década de 1930, el uso de aceleradores combinados con espectrometría de masas no se volvió común hasta la década de 1970. La espectrometría de masas es la medición de una molécula o masa de átomo al separar diferentes átomos por su peso o masa usando campos magnéticos.
Arqueología, el estudio de las civilizaciones antiguas, ha utilizado la presencia de materiales radiactivos, principalmente carbono, desde principios del siglo XX. Un científico podría tomar una muestra de un sitio arqueológico, medir la cantidad de carbono radiactivo-14 presente en la muestra y estimar la edad de la muestra o artefacto. Antes del uso de un espectrómetro de masas acelerador, la medición de carbono-14 llevaba mucho tiempo y requería una gran cantidad de material. La ciencia del uso de carbono radiactivo para determinar la edad de los artefactos antiguos se conoce como "Carbon DAting ".
Hay varias secciones diferentes en un espectrómetro de masas acelerador, pero el equipo primario es un separador magnético y un acelerador tándem. La primera parte de la unidad utiliza un separador magnético de baja potencia para eliminar partículas o moléculas no deseadas de la corriente de muestra. Luego, la muestra ingresa al acelerador en tándem, que primero acelera las partículas atrayendo la partícula cargada negativamente con una carga eléctrica positiva de alta energía, excediendo millones de voltios.
Las partículas aceleradas pasan a través de un stripper de electrones, que es una capa muy delgada de carbono o un gas específico. Los electrones se eliminan de la partícula, lo que resulta en un ion cargado positivamente. Los iones ahora se aceleran nuevamente, porque son repelidos por la alta carga positiva del acelerador. Es por eso que esta parte del dispositivo se llama acelerador tándem, porque afectas Los iones dos veces utilizando los efectos de la atracción y la repulsión debido a la carga eléctrica.
Una vez que los iones de alta velocidad salen de la sección en tándem, el resto del espectrómetro de masas del acelerador son imanes adicionales que pueden dirigir la corriente de muestra a un detector que cuenta el número de partículas que lo alcanzan. Cada sección del espectrómetro está conectada a computadoras que pueden ajustar la resistencia eléctrica y magnética para controlar la corriente del producto. Los detectores son extremadamente sensibles y pueden detectar un ion radiactivo en muchos millones de no radioactivos.
Junto con su uso en arqueología y geología, se puede usar un espectrómetro de masas acelerador en pruebas de diagnóstico médico. Un elemento radiactivo, llamado trazador, puede inyectarse en un paciente o incluir en pequeñas cantidades en un medicamento tomado por el paciente. A medida que el cuerpo absorbe el fármaco, el elemento trazador se puede ver utilizando muestras introducidas en un espectrómetro de masas acelerador. La capacidad del espectrómetro a SEE cantidades muy pequeñas de un elemento radiactivo hace que la técnica sea valiosa, porque el paciente ve niveles muy bajos de radiactividad que no se cree que causen problemas de salud.