Para demoler la ciudadela, bien defendida en su inimaginable pequeñez, que forma el núcleo del átomo, para poder penetrar los secretos de su estructura, los físicos idearon bombardearla con partículas lanzadas contra él violentamente. Así, se ha desarrollado una extraña "artillería atómica", cuyos proyectiles, debidamente acelerados por ella, pueden ser electrones, protones o neutrones. Existen dos métodos: el método de las tensiones eléctricas enormes (que alcanzan varios millones de voltios), aplicables "de una sola vez", como las tensiones que se obtienen con el generador Van de Graaf, y el método de las impulsiones múltiples, en que se utilizan tensiones que actúan un gran número de veces sobre los proyectiles, lo que aumenta cada vez más su velocidad y, por tanto, su energía. Así se llega a hacerlos alcanzar velocidades que se aproximan a la de la luz; o sea, 300.000 km por segundo. Cuando han alcanzado estas velocidades, son liberados sobre el blanco escogido. En los aceleradores electrostáticos (Van de Graaf) y en los lineales, las partículas son aceleradas en la misma dirección. En los aceleradores circulares, como el ciclotrón, un fuerte campo magnético.conduce las partículas sobre una trayectoria en espiral.
Pertenecen también a la categoría de máquinas circulares los sincrotones, así llamados porque su campo magnético está regulado y sincronizado con la fuente de alta tensión eléctrica; en ellos, los protones describen una trayectoria perfectamente circular. Permiten mayores aceleraciones que los ciclotrones. Para alimentarlos de partículas lanzadas ya a gran velocidad, se utilizan generadores Van de Graaf o aceleradores lineales.
