Articles

Viisi tapaa hiukkaskiihdyttimet ovat muuttaneet maailmaa (ilman Higgsin bosoni näkyvissä)

Large Hadron Collider on luultavasti maailman tunnetuin tiede-kokeilu. Sen 27 km pitkä rengas-muotoinen hiukkaskiihdytin alla reunaan Alpeilla tarttui maailman huomion vuonna 2013, kun se osoittautui olemassaolon Higgsin bosoni hiukkanen. Tämä auttoi fyysikoita vahvistamaan, että yksi heidän keskeisistä teorioistaan siitä, miten maailmankaikkeus toimi, oli oikea – valtava askel tieteelle. Mutta hiukkaskiihdyttimillä on myös suuri vaikutus todelliseen elämäämme., Edes Joulu ei olisi sama ilman niitä.

hiukkaskiihdyttimet nopeuttaa pieniä rakennuspalikoita asia käyttämällä sähkökenttiä nopeus heidät high velocity/energiaa. Nämä sähkökentät ovat varattujen kohteiden, kuten staattisen sähkön tai suurjännitelaitteen, luoma näkymätön voimakenttä.

nämä laitteet keksittiin alun perin tutkimaan, mitä tapahtuu, kun hiukkaset törmäävät toisiinsa tai kohteisiin. Näiden kokeiden avulla pystyimme ymmärtämään itse hiukkasia, ympärillämme olevaa maailmaa ja ydinfysiikkaa (atomiytimen tutkimusta)., Jo sinänsä tämä tieto on ollut elintärkeää monien teknologioiden, kuten sairaaloiden ja ydinvoimaloiden MAGNEETTIKUVAUSLAITTEIDEN, kehitykselle.

On olemassa myös keskisuurten kiihdyttimiä, jotka tuottavat voimakasta valoa tai neutronien avulla fyysikot, biologit ja farmakologien tutkimus-aineiden, virukset, proteiineja ja lääkkeitä, jotka johtavat lukemattomia Nobel-palkintoja ja uusia lääkkeitä ja rokotteita., He ovat jopa käytetty suklaata ja jäätelöä päättäjät tutkia, miten tehdä maukkaita tuotteita käyttämällä X-säteet katso muodostumista eri crystal rakenteet ja miten välttää jäinen tai chalky osat.

yleisimpiä hiukkaskiihdyttimiä eivät kuitenkaan ole Isot 27 km: n jättiläiset vaan pienet teolliset ja lääketieteelliset kiihdyttimet, joita on kaikkialla ympärillämme.

Sädehoito.

syövän

hiukkaskiihdyttimet tärkeä rooli nykyaikaisessa terveydenhuollossa., PET-skannereissa käytettävät isotoopit tuotetaan normaalisti hiukkaskiihdyttimessä, ja kiihdytetyt elektronit ammutaan kohteisiin röntgensäteiden tuottamiseksi sädehoitoa ja kuvantamista varten. Iso-BRITANNIASSA NHS on rakentaa kaksi erityistä sädehoidon keskusten Manchester Christie ja University College London hospitals, että käyttää protonien sijasta elektroneja varten, sädehoito, joka mahdollistaa enemmän kohdennettuja annoksia säteilyä vähemmän riskiä ympäröivän kudoksen.,

Estää terrori-iskujen

sama X-ray lähteistä kuin käyttää sädehoitoa käytetään myös yleisesti lisätä turvallisuutta satamissa ja lentokentillä. Teknologiaa voidaan käyttää rahdin skannaamiseen, jotta maahan ei salakuljeteta mitään. Suurimman lastin koon vuoksi tarvitaan hiukkaskiihdytin, joka tuottaa vaadittavat suurenergiset röntgensäteet. Käyttämällä kahta eri X-ray energioita, voimme jopa erottaa eri materiaalit (samanlainen skannaus voidaan tehdä myös käyttämällä neutronit)., Uuden sukupolven skannerit voivat myös pystyä tunnistamaan huumausaineiden tai räjähteiden päästöt, kun niitä käsitellään röntgensäteillä.

ympäristönsuojelu

X-säteet hiukkaskiihdyttimet on myös kätevä sivuvaikutus tappaa bakteerit ja hyönteiset ja tämä on johtanut heitä käytetään sterilointilaitteet ja hoitoon tupakka, viljan tai mausteita tappaa kaikki hyönteiset, mikä vähentää jätettä. Niitä voidaan käyttää myös hajottaa ilkeä elementtejä jäteveden tai savukaasujen ympäristön suojelemiseksi.

Sininen topaasi., Craig Kohtz/Flickr

Jolloin matkapuhelimet

Elektroneja tai X-säteet syntyvät hiukkaskiihdyttimet myös paljon teolliseen käyttöön. Ne voidaan aktivoida tiettyjä molekyylejä maali tai komposiitti kuituja, jotta se kuivuu nopeammin, tämä prosessi – jota kutsutaan kovettumisen – käytetään yleisesti vilja laatikko tulostaa tai tehdä ilma-alusten osia. Parantamatta yritykset tarvitsisivat valtavia varastoja vain varastoidakseen tavaroita kuivuessaan., Ne voidaan myös vaihtaa väriä jalokiviä, esimerkiksi kiihdytin kääntyy luonnollisesti väritön tai ruskea topaasi osaksi kaunis sininen väri yleensä liittyvät se. Kiihdyttimiä käytetään myös implantti-ioneja puolijohteissa räätälöidä niiden käytöstä elektroniikan, kuten matkapuhelin pelimerkkejä.

Saving Christmas

Yksi yleinen käyttö hiukkaskiihdyttimet on cross-linking, jossa hiukkaset ovat tottuneet tauko polymeeri ketjut materiaalia, joten ne yhdistää vahvempi kokoonpano., Tämä on yleisesti käytetty tehdä muovi sähkö-kaapelit lämmönkestävä tai tehdä shrink wrap pitää Joulun turkki tuoretta. Muovi venytetään ja asetetaan sitten elektronisuihkuun niin, että kuumennettaessa se kutistuu takaisin alkuperäiseen kokoonsa. Tämä tarjoaa vahvan ja tiukan kääreen, joka suojaa kalkkunaa ikäviltä bakteereilta.