Il Large Hadron Collider è probabilmente l’esperimento scientifico più famoso del mondo. L’acceleratore di particelle a forma di anello lungo 27 km sotto il bordo delle Alpi ha attirato l’attenzione del mondo nel 2013 quando ha dimostrato l’esistenza della particella del bosone di Higgs. Ciò ha aiutato i fisici a confermare che una delle loro teorie chiave sul modo in cui l’universo funzionava era corretta – un enorme passo per la scienza. Ma gli acceleratori di particelle hanno anche un grande impatto sulla nostra vita reale., Anche il Natale non sarebbe lo stesso senza di loro.

Gli acceleratori di particelle accelerano i minuscoli elementi costitutivi della materia utilizzando campi elettrici per accelerarli ad alta velocità/energia. Questi campi elettrici sono il campo di forza invisibile creato da oggetti carichi, come l’elettricità statica o apparecchiature ad alta tensione.

Questi dispositivi sono stati inizialmente inventati per studiare cosa succede quando le particelle si scontrano tra loro o con bersagli. Questi esperimenti ci hanno permesso di comprendere le particelle stesse, il mondo che ci circonda e la fisica nucleare (lo studio del nucleo atomico)., Di per sé questa conoscenza è stata vitale per lo sviluppo di molte tecnologie come gli scanner MRI negli ospedali e nelle centrali nucleari.

Esistono anche acceleratori di medie dimensioni che producono luce intensa o neutroni per consentire a fisici, biologi e farmacologi di studiare materiali, virus, proteine e farmaci, portando a innumerevoli premi Nobel e nuovi farmaci e vaccini., Sono anche utilizzati dai produttori di cioccolato e gelato per studiare come rendere i prodotti più gustosi utilizzando i raggi X per guardare la formazione di diverse strutture cristalline e come evitare parti ghiacciate o gessose.

Tuttavia, il tipo più comune di acceleratori di particelle non sono i grandi giganti di 27 km, ma i piccoli acceleratori industriali e medici che ci circondano.

Trattamento del cancro

Gli acceleratori di particelle svolgono un ruolo vitale nell’assistenza sanitaria moderna., Gli isotopi utilizzati negli scanner PET sono normalmente prodotti in un acceleratore di particelle e gli elettroni accelerati vengono sparati su bersagli per produrre raggi X per radioterapia e imaging. Nel Regno Unito, il NHS sta costruendo due centri speciali di radioterapia a Manchester Christie e gli ospedali dell’University College di Londra che utilizzano protoni piuttosto che elettroni per la radioterapia, che consentono dosi più mirate di radiazioni con meno rischi per il tessuto circostante.,

Prevenzione degli attacchi terroristici

Le stesse fonti di raggi X utilizzate in radioterapia sono comunemente utilizzate anche per aumentare la sicurezza nei porti e negli aeroporti. La tecnologia può essere utilizzata per scansionare il carico, per garantire che nulla venga contrabbandato nel paese. A causa delle dimensioni della maggior parte del carico, è necessario un acceleratore di particelle per produrre i raggi X ad alta energia necessari. Usando due diverse energie di raggi X, possiamo persino distinguere tra materiali diversi (una scansione simile può essere fatta anche usando i neutroni)., Una nuova generazione di questi scanner può anche essere in grado di identificare le emissioni da farmaci, o esplosivi quando trattati con raggi X.

Proteggere l’ambiente

I raggi X degli acceleratori di particelle hanno anche il pratico effetto collaterale di uccidere batteri e insetti e questo li ha portati ad essere utilizzati per sterilizzare attrezzature e per trattare tabacco, grano o spezie per uccidere eventuali insetti, riducendo così gli sprechi. Possono anche essere utilizzati per abbattere elementi sgradevoli nelle acque reflue o nei gas di scarico per proteggere l’ambiente.

Fare telefoni cellulari

Elettroni o raggi X generati da acceleratori di particelle hanno anche un sacco di usi industriali. Possono essere utilizzati per attivare alcune molecole in vernice o fibre composite per farlo asciugare più velocemente, questo processo – chiamato indurimento – è comunemente usato nella stampa di scatole di cereali o nella produzione di parti di aeromobili. Senza curare, le aziende avrebbero bisogno di enormi magazzini solo per conservare le cose mentre si asciugavano., Possono anche essere utilizzati per cambiare il colore delle pietre preziose, ad esempio un acceleratore trasforma il topazio naturalmente incolore o marrone nel bel colore blu normalmente associato ad esso. Gli acceleratori di particelle vengono anche utilizzati per impiantare ioni nei semiconduttori per adattare il loro comportamento nell’elettronica, come i chip dei telefoni cellulari.

Risparmio di Natale

Un uso comune per gli acceleratori di particelle è il cross-linking, dove le particelle vengono utilizzate per rompere le catene polimeriche in un materiale in modo da ricombinare in una configurazione più forte., Questo è comunemente usato per rendere la plastica nei cavi elettrici resistente al calore o per rendere termoretraibile per mantenere fresco il tacchino di Natale. La plastica viene allungata e quindi inserita in un fascio di elettroni in modo che quando viene riscaldata si riduca alle sue dimensioni originali. Ciò fornisce un involucro forte e stretto, proteggendo il tuo tacchino dai batteri cattivi.