Un acelerador de partículas es un aparato en el cual mediante la aplicación de campos electromagnéticos, se consigue acelerar un haz de partículas cargadas (protones, electrones, iones) con el que se bombardea un material diana para generar nuevas partículas, bien para su estudio, bien para su aplicación en distintos ámbitos. Hay dos tipos básicos de aceleradores: lineales y circulares. El primer acelerador lineal fue inventado en 1929 por Walton y Cockcroft y ese mismo año Lawrence inventó el primer acelerador de partículas circular, el ciclotrón.
Los aceleradores de partículas imitan, en cierta forma, la acción de los rayos cósmicos sobre la atmósfera terrestre, lo cual produce al azar una lluvia de partículas exóticas e inestables. Sin embargo, los aceleradores prestan un entorno mucho más controlado para estudiar estas partículas generadas, y su proceso de desintegración.
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