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Acceleratori elettrostatici

Un modo per accelerare le particelle dotate di carica elettrica si basa sull’applicazione di un campo elettrostatico. Nel 1932, applicando un’elevata differenza di potenziale (800.000 volt) a una coppia di elettrodi posti alle estremità di un tubo a vuoto, gli scienziati britannici John D. Cockcroft ed Ernest Walton riuscirono ad accelerare a un’energia di 250.000 elettronvolt (eV) dei protoni e, inviandoli su un bersaglio costituito da atomi di litio, a ottenere la disintegrazione della struttura atomica. La tecnica di Cockcroft e Walton, benché ormai in disuso per le limitate energie che può fornire, è rimasta per circa cinquant’anni il metodo più diffuso per imprimere la spinta iniziale a particelle da introdurre in acceleratori più potenti.

Uno sviluppo del metodo di Cockcroft e Walton fu il celebre generatore di Van de Graaff, ideato all’inizio degli anni Trenta dal fisico statunitense Robert van de Graaff. In esso la differenza di potenziale tra i due elettrodi viene ottenuta mediante il trasporto di cariche su una cinghia mobile. I moderni acceleratori di Van de Graaff sono in grado di accelerare particelle fino all’energia di 15 MeV (15 milioni di elettronvolt).