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ELIZETH JOHANNA FLORIAN CASTRO
COD: 200776
G12NL11
Es un aparato que sirve para determinar masas atómicas y moleculares, además
de identificar compuestos desconocidos, para cuantificar compuestos conocidos,
para elucidar la estructura y propiedades químicas de moléculas o para
determinar el contenido isotópico de diferentes elementos en un mismo
compuesto, es decir para analizar con gran precisión la composición de diferentes
elementos químicos e isótopos atómicos, separando los núcleos atómicos en
función de su relación masa-carga.
La detección de los
compuestos es
regularmente llevada a
cabo con cantidades
relativamente pequeñas
de sustancia y así
obtener información
característica como el
peso y algunas veces la
estructura.
Se basa fundamentalmente en el movimiento de partículas cargadas en un campo
magnético.
Se bombardea una muestra en estado gaseoso con un haz de electrones de alta
energía. Las colisiones entre los electrones y los átomos (o moléculas) en estado
gaseoso producen iones positivos al liberarse un electrón de cada átomo o
molécula. Estos iones positivos (de masa m y carga e) se aceleran al pasar entre
dos placas con cargas opuestas
Los iones acelerados son desviados, por un imán, en una trayectoria circular. El
radio de la trayectoria depende de la relación entre la carga y la masa (es decir,
e/m). Los iones con menor relación e/m describen una curva con mayor radio
que los iones que tienen una relación e/m mayor, de manera que se pueden
separar los iones con cargas iguales pero distintas masas. La masa de cada ion (y
por tanto del átomo o molécula original) se determina por la magnitud de su
desviación.
Por último, los iones llegan al detector,
que registra una corriente para cada tipo
de ion. La cantidad de corriente que se
genera es directamente proporcional al
número de iones, de modo que se puede
determinar la abundancia relativa de los
isótopos.
 En la industria biotecnológica
 En criminalística
 En seguridad alimentaria
 Determinar adulteración en la miel de abejas
 Detectar e identificar el uso de fármacos de abuso en atletas (antidoping)
 Monitorear los gases de la respiración en pacientes durante cirugía
 Determinar la composición de materiales provenientes del espacio exterior
 Localizar depósitos petroleros (midiendo precursores del petróleo en rocas)
 Monitorear fermentaciones en línea
 Detectar contaminantes orgánicos en el aire, agua, suelo y alimentos
 Determinar algunos tipos de envenenamiento
Un ciclotrón es un acelerador de partículas.
El ciclotrón se basa en que el periodo de rotación de una
partícula cargada en el interior de un campo magnético uniforme
es independiente del radio y de la velocidad. De este modo las
partículas cargadas se introducen en un dispositivo con forma de
"D" y son aceleradas con un voltaje alterno de frecuencia
exactamente igual a wc .
A cada mitad de vuelta la "D"
contraria cambia de polaridad dando
un nuevo "empujón" y comunicando
a la partícula una energía qDV. La
velocidad de la partícula crece de este
modo.
 Producción
de los radioisótopos
necesarios para las exploraciones con
la técnica de tomografía de emisión
de positrones (PET), y síntesis de los
radiofármacos marcados con 11C,
13N, 15O, 18F.
APLICACIONES Y EJEMPLOS DEL CICLOTRÓN
 Técnicas de irradiación con protones de materiales de interés
tecnológico y/o biológico para estudios de daño por irradiación
e implantación iónica (línea de haz externo de investigación).
 Exploraciones de pacientes por
técnica PET.
 Estudio y desarrollo de nuevos
fármacos para la técnica PET
Exploraciones de roedores por técnica
PET en escáner específico
(microPET) para investigación.
(Tomografía por emisión de positrones) es una técnica no invasiva de
diagnóstico e investigación ¨in vivo¨ por imagen capaz de medir la
actividad metabólica del cuerpo humano. la PET se basa en detectar y
analizar la distribución tridimensional que adopta en el interior del cuerpo
un radiofármaco de vida media ultracorta administrado a través de una
inyección intravenosa. Según que se desee estudiar se usan diferentes
radiofármacos.
EJERCICIOS
 Calcular el campo magnético que produce una corriente I en el interior de un
solenoide con una densidad de n espiras (n=N/L)
SOLUCIÓN:
Para solucionar este problema vamos a tomar una pequeña sección de solenoide (como lo
vemos en la siguiente figura):
c
d
b
a
Por ley de Ampere:
EJERCICIOS
 http://es.wikipedia.org/wiki/Ciclotr%C3%B3n
 http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/elecmagnet/ciclotron/ciclo.html
 http://personales.upv.es/jquiles/prffi/magnetismo/ayuda/hlpciclo.htm
 http://intra.sav.us.es:8080/cna/index.php?option=com_content&view=article&catid=42%3
Aciclotron&id=82%3Aaplicaciones-del-ciclotron&Itemid=62&lang=es
 http://es.wikipedia.org/wiki/Espectr%C3%B3metro_de_masas
 http://es.wikipedia.org/wiki/Tomograf%C3%ADa_por_emisi%C3%B3n_de_positrones

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