Le Grand collisionneur de hadrons est probablement l’expérience scientifique la plus célèbre au monde. L’accélérateur de particules en forme d’anneau de 27 km de long sous le bord des Alpes a attiré l’attention du monde en 2013 lorsqu’il a prouvé l’existence de la particule boson de Higgs. Cela a aidé les physiciens à confirmer que l’une de leurs théories clés sur le fonctionnement de l’univers était correcte – un énorme pas pour la science. Mais les accélérateurs de particules ont également un grand impact sur nos vies réelles., Même Noël ne serait pas le même sans eux.

les accélérateurs de particules accélèrent les minuscules blocs constitutifs de la matière en utilisant des champs électriques pour les accélérer jusqu’à une vitesse / énergie élevée. Ces champs électriques sont le champ de force invisible créé par des objets chargés, comme l’électricité statique ou les équipements à haute tension.

ces dispositifs ont été initialement inventés pour étudier ce qui se passe lorsque des particules entrent en collision les unes avec les autres ou avec des cibles. Ces expériences nous ont permis de comprendre les particules elles-mêmes, le monde qui nous entoure et la physique nucléaire (l’étude du noyau atomique)., En soi, ces connaissances ont été essentielles au développement de nombreuses technologies telles que les scanners IRM dans les hôpitaux et les centrales nucléaires.

Il existe également des accélérateurs de taille moyenne qui produisent une lumière intense ou des neutrons pour permettre aux physiciens, biologistes et pharmacologues d’étudier des matériaux, des virus, des protéines et des médicaments, conduisant à d’innombrables prix Nobel et à de nouveaux médicaments et vaccins., Ils sont même utilisés par les fabricants de chocolat et de crème glacée pour étudier comment faire les produits les plus savoureux en utilisant des rayons X pour regarder la formation de différentes structures cristallines et comment éviter les parties glacées ou crayeuses.

cependant, le type le plus commun d’accélérateurs de particules ne sont pas les grands géants de 27 km mais les petits accélérateurs industriels et médicaux qui sont tout autour de nous.

traitement du cancer

les accélérateurs de particules jouent un rôle essentiel dans les soins de santé modernes., Les isotopes utilisés dans les scanners PET sont normalement produits dans un accélérateur de particules, et les électrons accélérés sont tirés sur des cibles pour produire des rayons X pour la radiothérapie et l’imagerie. Au Royaume-Uni, le NHS construit deux centres de radiothérapie spéciaux à Manchester Christie et à L’University College London hospitals qui utilisent des protons plutôt que des électrons pour la radiothérapie, ce qui permet des doses de rayonnement plus ciblées avec moins de risque pour les tissus environnants.,

prévention des attaques terroristes

les mêmes sources de rayons X que celles utilisées en radiothérapie sont également couramment utilisées pour renforcer la sécurité dans les ports et les aéroports. La technologie peut être utilisée pour scanner la cargaison, pour s’assurer que rien n’est introduit clandestinement dans le pays. En raison de la taille de la plupart des cargaisons, un accélérateur de particules est nécessaire pour produire les rayons X à haute énergie nécessaires. En utilisant deux énergies de rayons X différentes, nous pouvons même distinguer différents matériaux (un balayage similaire peut également être fait en utilisant des neutrons)., Une nouvelle génération de ces scanners peut également être en mesure d’identifier les émissions de drogues ou d’explosifs lorsqu’ils sont traités par rayons X.

protection de l’environnement

Les rayons X des accélérateurs de particules ont également l’effet secondaire pratique de tuer les bactéries et les insectes, ce qui les a amenés à être utilisés pour stériliser les équipements et traiter le tabac, les céréales ou les épices pour tuer les insectes, réduisant ainsi les déchets. Ils peuvent également être utilisés pour briser méchant éléments dans les eaux usées ou les gaz de combustion afin de protéger l’environnement.

fabrication de téléphones mobiles

Les électrons ou les rayons X générés par les accélérateurs de particules ont également de nombreuses utilisations industrielles. Ils peuvent être utilisés pour activer certaines molécules dans la peinture ou les fibres composites pour le faire sécher plus rapidement, ce processus – appelé durcissement – est couramment utilisé dans l’impression de boîtes de céréales ou la fabrication de pièces d’avion. Sans durcissement, les entreprises auraient besoin d’énormes entrepôts juste pour stocker des choses pendant qu’elles se dessèchent., Ils peuvent également être utilisés pour changer la couleur des pierres précieuses, par exemple un accélérateur transforme la topaze naturellement incolore ou brune en la belle couleur bleue normalement associée. Les accélérateurs de particules sont également utilisés pour implanter des ions dans les semi-conducteurs afin d’adapter leur comportement dans l’électronique, comme les puces de téléphones mobiles.

sauver Noël

une utilisation courante pour les accélérateurs de particules est la réticulation, où les particules sont utilisées pour briser les chaînes polymères dans un matériau afin qu’elles se recombinent dans une configuration plus forte., Ceci est couramment utilisé pour rendre le plastique dans les câbles électriques résistant à la chaleur ou pour faire un film rétractable pour garder votre dinde de Noël fraîche. Le plastique est étiré puis placé dans un faisceau d’électrons de sorte que lorsqu’il est chauffé, il rétrécit à sa taille d’origine. Cela fournit un emballage solide et serré, protégeant votre dinde contre les mauvaises bactéries.