Wielki Zderzacz Hadronów jest prawdopodobnie najbardziej znanym na świecie eksperymentem naukowym. Akcelerator cząstek w kształcie pierścienia o długości 27 km, znajdujący się pod krawędzią Alp, przyciągnął uwagę świata w 2013 roku, kiedy udowodnił istnienie cząstki bozonu Higgsa. To pomogło fizykom potwierdzić, że jedna z ich kluczowych teorii na temat sposobu działania wszechświata była poprawna – ogromny krok dla nauki. Ale akceleratory cząstek mają również duży wpływ na nasze prawdziwe życie., Bez nich nawet święta nie byłyby takie same.

akceleratory cząstek przyspieszają maleńkie budulce materii za pomocą pól elektrycznych, aby przyspieszyć je do wysokiej prędkości / energii. Te pola elektryczne są niewidzialnym polem siłowym tworzonym przez naładowane obiekty, takie jak elektryczność statyczna lub urządzenia wysokiego napięcia.

urządzenia te zostały początkowo wynalezione w celu zbadania, co się dzieje, gdy cząstki zderzają się ze sobą lub z celami. Eksperymenty te pozwoliły nam zrozumieć same cząstki, otaczający nas świat i fizykę jądrową (badanie jądra atomowego)., Sama ta wiedza ma zasadnicze znaczenie dla rozwoju wielu technologii, takich jak skanery MRI w szpitalach i elektrowniach jądrowych.

istnieją również akceleratory średniej wielkości, które wytwarzają intensywne światło lub neutrony, aby umożliwić fizykom, biologom i farmakologom badanie materiałów, wirusów, białek i leków, co prowadzi do niezliczonych nagród Nobla oraz nowych leków i szczepionek., Są one nawet używane przez producentów czekolady i lodów do badania, jak zrobić najsmaczniejsze produkty za pomocą promieni rentgenowskich, aby przyjrzeć się tworzeniu różnych struktur krystalicznych i jak uniknąć lodowych lub kredowych części.

jednak najczęstszym rodzajem akceleratorów cząstek nie są duże 27km giganty, ale małe akceleratory przemysłowe i medyczne, które są wokół nas.

leczenie raka

akceleratory cząstek odgrywają istotną rolę we współczesnej opiece zdrowotnej., Izotopy stosowane w skanerach PET są zwykle wytwarzane w akceleratorze cząstek, a przyspieszone elektrony są odpalane na cele w celu wytworzenia promieni rentgenowskich do radioterapii i obrazowania. W Wielkiej Brytanii NHS buduje dwa specjalne centra radioterapii w Manchester Christie i szpitalach University College London, które używają protonów zamiast elektronów do radioterapii, które umożliwiają bardziej ukierunkowane dawki promieniowania z mniejszym ryzykiem dla otaczających tkanek.,

zapobieganie atakom terrorystycznym

te same źródła promieniowania rentgenowskiego, które są stosowane w radioterapii, są również powszechnie stosowane w celu zwiększenia bezpieczeństwa w portach i lotniskach. Technologia może być wykorzystana do skanowania ładunku, aby upewnić się, że nic nie jest przemycane do kraju. Ze względu na wielkość większości ładunków, akcelerator cząstek jest potrzebny do produkcji wysokiej energii promieni rentgenowskich, które są wymagane. Wykorzystując dwie różne energie promieniowania rentgenowskiego, możemy nawet rozróżnić różne materiały (podobne skanowanie można również wykonać za pomocą neutronów)., Nowa generacja tych skanerów może również być w stanie zidentyfikować emisje z narkotyków lub materiałów wybuchowych, gdy są poddawane działaniu promieni rentgenowskich.

Ochrona środowiska

promienie rentgenowskie z akceleratorów cząstek mają również przydatny efekt uboczny zabijania bakterii i owadów, a to doprowadziło do ich użycia do sterylizacji sprzętu i do obróbki tytoniu, ziarna lub przypraw w celu zabicia wszelkich owadów, dzięki czemu zmniejsza się ilość odpadów. Mogą być również stosowane do rozbicia nieprzyjemnych elementów w ściekach lub spalinach w celu ochrony środowiska.

Tworzenie telefonów komórkowych

elektrony lub promienie rentgenowskie generowane z akceleratorów cząstek również mają wiele zastosowań przemysłowych. Mogą być używane do aktywacji niektórych cząsteczek w farbie lub włóknach kompozytowych, aby szybciej schnąć, proces ten-zwany utwardzaniem – jest powszechnie stosowany w drukowaniu pudełek zbożowych lub wytwarzaniu części samolotów. Bez utwardzania firmy potrzebowałyby ogromnych magazynów tylko do przechowywania rzeczy, gdy wysychają., Mogą być również używane do zmiany koloru kamieni szlachetnych, na przykład akcelerator zamienia naturalnie bezbarwny lub brązowy topaz w ładny niebieski kolor normalnie z nim związany. Akceleratory cząstek są również używane do implantacji jonów w półprzewodnikach w celu dostosowania ich zachowania w elektronice, takich jak chipy telefonów komórkowych.

jednym z powszechnych zastosowań akceleratorów cząstek jest usieciowanie, gdzie cząstki są używane do łamania łańcuchów polimerowych w materiale, dzięki czemu rekombinują w silniejszej konfiguracji., Jest to powszechnie używane do produkcji plastiku w kablach elektrycznych odpornego na ciepło lub do produkcji folii termokurczliwej, aby zapewnić świeżość świątecznego indyka. Plastik jest rozciągany, a następnie umieszczany w wiązce elektronów tak, że po podgrzaniu kurczy się z powrotem do pierwotnego rozmiaru. Zapewnia to mocne i szczelne opakowanie, chroniąc indyka przed paskudnymi bakteriami.