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Cinco maneiras de aceleradores de partículas mudaram o mundo (sem um bóson de Higgs à vista)

O Grande Colisor de Hádrons é provavelmente o experimento científico mais famoso do mundo. O Acelerador de partículas em forma de anel de 27km sob a borda dos Alpes chamou a atenção do mundo em 2013, quando provou a existência da partícula bosão de Higgs. Isso ajudou os físicos a confirmar que uma de suas principais teorias sobre a forma como o universo funcionava era correta – um grande passo para a ciência. Mas os aceleradores de partículas também têm um grande impacto nas nossas vidas reais., Nem o Natal seria o mesmo sem eles.aceleradores de partículas aceleram os minúsculos blocos de construção da matéria usando campos elétricos para acelerá-los até alta velocidade/energia. Estes campos elétricos são o campo de força invisível criado por objetos carregados, como eletricidade estática ou equipamentos de alta tensão.estes dispositivos foram inicialmente inventados para estudar o que acontece quando partículas colidem entre si ou com alvos. Estes experimentos nos permitiram entender as próprias partículas, o mundo ao nosso redor e a física nuclear (o estudo do núcleo atômico)., Em si mesmo, este conhecimento tem sido vital para o desenvolvimento de muitas tecnologias, tais como scanners MRI em hospitais e centrais nucleares.

Há também médias aceleradores que produzem luz intensa ou nêutrons para permitir que os físicos, biólogos, farmacologistas para materiais de estudo, vírus, proteínas e medicamentos, levando a inúmeros prêmios Nobel e novos medicamentos e vacinas., Eles são usados até mesmo por fabricantes de chocolate e sorvetes para estudar como fazer os produtos mais saborosos, usando raios-X para olhar a formação de diferentes estruturas de cristal e como evitar partes gélidas ou calcárias.

no entanto, o tipo mais comum de aceleradores de partículas não são os grandes gigantes de 27km, mas os pequenos aceleradores industriais e médicos que estão ao nosso redor.

radioterapia.

Tratamento do cancro

aceleradores de partículas desempenham um papel vital nos cuidados de saúde modernos., Os isótopos usados em scanners PET são normalmente produzidos em um acelerador de partículas, e elétrons acelerados são disparados sobre alvos para produzir raios-X para radioterapia e imagem. No Reino Unido, o NHS está a construir dois centros especiais de radioterapia em Manchester Christie e nos hospitais do University College London que utilizam protões em vez de electrões para a radioterapia, o que permite doses mais direccionadas de radiação com menor risco para os tecidos circundantes.,

prevenir ataques terroristas

as mesmas fontes de raios-X utilizadas na radioterapia também são frequentemente utilizadas para aumentar a segurança nos portos e aeroportos. A tecnologia pode ser usada para rastrear cargas, para garantir que nada está sendo contrabandeado para o país. Devido ao tamanho da maior parte da carga, um acelerador de partículas é necessário para produzir os raios-X de alta energia que são necessários. Usando duas energias de raio-X diferentes, podemos até mesmo distinguir entre materiais diferentes (scanning similar também pode ser feito usando nêutrons)., Uma nova geração destes scanners também pode ser capaz de identificar emissões de drogas, ou explosivos quando tratados com raios-X. os raios-X dos aceleradores de partículas também têm o efeito colateral prático de matar bactérias e insectos, o que os levou a serem usados para esterilizar equipamentos e para tratar tabaco, grão ou especiarias para matar quaisquer insectos, reduzindo assim os desperdícios. Eles também podem ser usados para quebrar elementos desagradáveis em águas residuais ou gases de combustão para proteger o ambiente.

Blue topaz., Craig Kohtz / Flickr

Making mobile phones

Electrons or X-rays generated from particle accelerators also have a lot of industrial uses. Eles podem ser usados para ativar certas moléculas em tinta ou fibras compósitas para torná – lo seco mais rápido, este processo – chamado cura-é comumente usado na impressão de caixas de cereais ou fazer peças de aeronaves. Sem cura, as empresas precisariam de grandes armazéns só para armazenar coisas enquanto secavam., Eles também podem ser usados para mudar a cor das Pedras Preciosas, por exemplo, um acelerador transforma o topázio naturalmente incolor ou castanho na cor azul agradável normalmente associada a ele. Os aceleradores de partículas também são usados para implantar íons em semicondutores para adaptar seu comportamento em eletrônica, como chips de celular.

salvar o Natal

um uso comum para aceleradores de partículas é a ligação cruzada, onde as partículas são usadas para quebrar cadeias de polímeros em um material para que elas se recombinem em uma configuração mais forte., Isto é comumente usado para fazer o plástico em cabos elétricos resistentes ao calor ou para fazer película de encolhimento para manter o seu peru de Natal fresco. O plástico é esticado e, em seguida, colocado em um feixe de elétrons para que, quando é aquecido, encolhe de volta para o seu tamanho original. Isto fornece um revestimento forte e apertado, protegendo o seu peru de bactérias desagradáveis.