Articles

A részecskegyorsítók öt módon változtatták meg a világot (Higgs-bozon nélkül)

a Nagy Hadronütköztető valószínűleg a világ leghíresebb tudományos kísérlete. A 27 km hosszú, gyűrű alakú részecskegyorsító az Alpok pereme alatt 2013-ban megragadta a világ figyelmét, amikor bebizonyította a Higgs-bozon részecske létezését. Ez segített a fizikusoknak megerősíteni, hogy az univerzum működésének egyik legfontosabb elmélete helyes volt – ez egy hatalmas lépés a tudomány számára. De a részecskegyorsítók is nagy hatással vannak a valós életünkre., Még a karácsony sem lenne ugyanaz nélkülük.

A részecskegyorsítók felgyorsítják az anyag apró építőelemeit elektromos mezők segítségével, hogy felgyorsítsák őket nagy sebességre / energiára. Ezek az elektromos mezők a feltöltött tárgyak, például statikus elektromosság vagy nagyfeszültségű berendezések által létrehozott láthatatlan erőtér.

ezeket az eszközöket eredetileg arra találták fel, hogy tanulmányozzák, mi történik, ha a részecskék ütköznek egymással vagy célokkal. Ezek a kísérletek lehetővé tették számunkra, hogy megértsük magukat a részecskéket, a körülöttünk lévő világot, valamint a nukleáris fizikát (az atommag tanulmányozását)., Ez a tudás önmagában létfontosságú volt számos olyan technológia kifejlesztéséhez, mint például az MRI szkennerek a kórházakban és az atomerőművekben.

vannak olyan közepes méretű gyorsítók is, amelyek intenzív fényt vagy neutronokat termelnek, hogy a fizikusok, biológusok és gyógyszerészek tanulmányozhassák az anyagokat, vírusokat, fehérjéket és gyógyszereket, ami számtalan Nobel-díjat és új gyógyszereket és vakcinákat eredményez., A csokoládé-és fagylaltkészítők még arra is használják őket, hogy röntgensugarak segítségével tanulmányozzák, hogyan készítsék el a legízletesebb termékeket a különböző kristályszerkezetek kialakulásához, valamint a jeges vagy krétás részek elkerüléséhez.

a részecskegyorsítók leggyakoribb típusa azonban nem a nagy 27 km-es óriások, hanem a körülöttünk lévő kis ipari és orvosi gyorsítók.

sugárterápia.

A rák kezelése

a részecskegyorsítók létfontosságú szerepet játszanak a modern egészségügyben., A PET-szkennerekben használt izotópokat általában részecskegyorsítóban állítják elő, a gyorsított elektronokat pedig célpontokra lövik, hogy röntgensugarakat hozzanak létre sugárterápiára és képalkotásra. Az egyesült KIRÁLYSÁGBAN az NHS építése két speciális sugárterápiás központok a Manchester Christie, a University College London a kórházakat, hogy használja a protonok inkább, mint az elektronok a sugárkezelés, amely lehetővé teszi több célzott adag sugárzás kisebb a kockázata, hogy a környező szövetek.,

terrortámadások megelőzése

a radioterápiában használt Röntgenforrásokat gyakran használják a kikötők és repülőterek biztonságának növelésére is. A technológia felhasználható a rakomány átvizsgálására, annak biztosítására, hogy semmit ne csempésszenek az országba. A legtöbb rakomány mérete miatt részecskegyorsítóra van szükség a szükséges nagy energiájú röntgensugarak előállításához. Két különböző röntgensugár-energia felhasználásával még különbséget tudunk tenni a különböző anyagok között (hasonló szkennelés neutronokkal is elvégezhető)., Ezeknek a szkennereknek egy új generációja képes lehet azonosítani a gyógyszerek vagy robbanóanyagok kibocsátását röntgensugarakkal történő kezelés során.

A környezet védelme

a Részecskegyorsítóktól származó röntgensugarak hasznos mellékhatása a baktériumok és rovarok elpusztítása, és ez ahhoz vezetett, hogy sterilizáló berendezésekhez, valamint dohány, gabona vagy fűszerek kezelésére használják őket rovarok elpusztítására, így csökkentve a hulladékot. A környezet védelme érdekében felhasználhatók a szennyvíz vagy a füstgázok csúnya elemeinek lebontására is.

Blue topaz., Craig Kohtz / Flickr

mobiltelefonok készítése

a részecskegyorsítókból előállított elektronoknak vagy röntgensugaraknak is sok ipari felhasználása van. Ezeket fel lehet használni, hogy aktiválja bizonyos molekulák festék vagy kompozit szálak, hogy száraz gyorsabb, ez a folyamat-az úgynevezett kikeményedés-általánosan használt gabona doboz nyomtatás vagy repülőgép alkatrészek. Gyógyítás nélkül a vállalatoknak hatalmas raktárakra lenne szükségük, csak a dolgok tárolására, miközben kiszáradtak., Ezek felhasználhatók a drágakövek színének megváltoztatására is, például egy gyorsító a természetes színtelen vagy barna topázot a hozzá általában kapcsolódó szép kék színgé alakítja. A részecskegyorsítókat ionok beültetésére is használják félvezetőkben, hogy az elektronikában, például a mobiltelefon chipekben viselkedjenek.

megtakarítás karácsony

a részecskegyorsítók egyik gyakori használata a keresztkötés, ahol a részecskéket egy anyag polimer láncainak megtörésére használják, így erősebb konfigurációban rekombinálódnak., Ezt általában arra használják, hogy az elektromos kábelekben lévő műanyagot hőállóvá tegyék, vagy zsugorfóliát készítsenek a karácsonyi pulyka friss tartásához. A műanyagot megnyújtják, majd egy elektronsugárba helyezik úgy, hogy melegítéskor az eredeti méretére zsugorodjon. Ez egy erős, szoros csomagolás, védi a pulyka a csúnya baktériumok.