De Large Hadron Collider is waarschijnlijk het beroemdste wetenschappelijke experiment ter wereld. De 27 km lange ringvormige deeltjesversneller onder de rand van de Alpen trok de aandacht van de wereld in 2013 toen het het bestaan van het Higgsbosondeeltje bewees. Dit hielp natuurkundigen bevestigen dat een van hun belangrijkste theorieën over de manier waarop het heelal werkte correct was – een enorme stap voor de wetenschap. Maar deeltjesversnellers hebben ook een grote impact op ons echte leven., Zelfs Kerstmis zou niet hetzelfde zijn zonder hen.

deeltjesversnellers versnellen de kleine bouwstenen van materie door elektrische velden te gebruiken om ze te versnellen tot hoge snelheid/energie. Deze elektrische velden zijn het onzichtbare krachtveld gecreëerd door geladen objecten, zoals statische elektriciteit of hoogspanningsapparatuur.

deze apparaten werden aanvankelijk uitgevonden om te bestuderen wat er gebeurt wanneer deeltjes met elkaar of met doelwitten botsen. Deze experimenten stelden ons in staat om de deeltjes zelf, de wereld om ons heen en de kernfysica (de studie van de atoomkern) te begrijpen., Op zich is deze kennis van essentieel belang geweest voor de ontwikkeling van vele technologieën, zoals MRI-scanners in ziekenhuizen en kerncentrales.er zijn ook middelgrote versnellers die intens licht of neutronen produceren om natuurkundigen, biologen en farmacologen in staat te stellen materialen, virussen, eiwitten en geneesmiddelen te bestuderen, wat leidt tot talloze Nobelprijzen en nieuwe geneesmiddelen en vaccins., Ze worden zelfs gebruikt door chocolade-en ijsmachines om te bestuderen hoe je de lekkerste producten kunt maken door röntgenfoto ‘ s te gebruiken om te kijken naar de vorming van verschillende kristalstructuren en hoe je ijzige of kalkachtige onderdelen kunt vermijden.

echter, de meest voorkomende vorm van deeltjesversnellers zijn niet de grote 27 km reuzen, maar de kleine industriële en medische versnellers die overal om ons heen zijn.

de behandeling van kanker

deeltjesversnellers spelen een vitale rol in de moderne gezondheidszorg., De isotopen die in PET-scanners worden gebruikt worden normaal geproduceerd in een deeltjesversneller, en de versnelde elektronen worden op doelstellingen afgevuurd om röntgenstralen voor radiotherapie en weergave te produceren. In het Verenigd Koninkrijk bouwt de NHS twee speciale radiotherapie centra in Manchester Christie en de University College London ziekenhuizen die protonen in plaats van elektronen gebruiken voor radiotherapie, waardoor meer gerichte doses straling met minder risico voor omringende weefsel.,

voorkomen van terroristische aanvallen

dezelfde Röntgenbronnen als die gebruikt worden bij radiotherapie worden ook vaak gebruikt om de veiligheid in havens en luchthavens te verhogen. De technologie kan worden gebruikt om lading te scannen, om er zeker van te zijn dat er niets het land in wordt gesmokkeld. Vanwege de grootte van de meeste lading, is een deeltjesversneller nodig om de hoge energie röntgenstralen te produceren die nodig zijn. Door gebruik te maken van twee verschillende X-ray energieën, kunnen we zelfs onderscheid maken tussen verschillende materialen (vergelijkbaar scannen kan ook worden gedaan met behulp van neutronen)., Een nieuwe generatie van deze scanners kan ook emissies van drugs of explosieven identificeren wanneer ze met röntgenstralen worden behandeld.

bescherming van het milieu

de röntgenstralen van deeltjesversnellers hebben ook de handige bijwerking van het doden van bacteriën en insecten en dit heeft ertoe geleid dat ze worden gebruikt voor sterilisatieapparatuur en voor de behandeling van tabak, graan of specerijen om insecten te doden, waardoor afval wordt verminderd. Ze kunnen ook worden gebruikt voor het afbreken van vervelende elementen in afvalwater of rookgassen om het milieu te beschermen.

het maken van mobiele telefoons

elektronen of röntgenstralen gegenereerd door deeltjesversnellers hebben ook veel industriële toepassingen. Ze kunnen worden gebruikt om bepaalde moleculen in verf of composietvezels te activeren om het sneller droog te maken, dit proces – genaamd uitharden-wordt vaak gebruikt in graandoos afdrukken of het maken van vliegtuigonderdelen. Zonder uitharding zouden bedrijven enorme magazijnen nodig hebben om dingen op te slaan terwijl ze droogden., Ze kunnen ook worden gebruikt om de kleur van edelstenen te veranderen, bijvoorbeeld een versneller verandert de natuurlijk kleurloze of bruine topaas in de mooie blauwe kleur die er normaal mee geassocieerd wordt. Deeltjesversnellers worden ook gebruikt om ionen in halfgeleiders te implanteren om hun gedrag in elektronica, zoals mobiele telefoonchips, op maat te maken.

Kerstmis opslaan

een veel voorkomend gebruik voor deeltjesversnellers is cross-linking, waarbij de deeltjes worden gebruikt om polymeerketens in een materiaal te breken zodat ze recombineren in een sterkere configuratie., Dit wordt vaak gebruikt om het plastic in elektrische kabels hittebestendig te maken of om krimpfolie te maken om uw kerstkalkoen fris te houden. Het plastic wordt uitgerekt en vervolgens in een elektronenbundel geplaatst zodat het bij verhitting weer krimpt tot zijn oorspronkelijke grootte. Dit zorgt voor een sterke en strakke verpakking, die je kalkoen beschermt tegen vervelende bacteriën.