NYTTIG: Lynraske atompartikkelstråler god effekt i samfunnet
Partikkel - akseleratorer får fart på partiklene i mengder atommaskiner
Akseleratorer setter fart i sakene - den mest kjente akseleratoren er gasspedalen i en bil. I atom- eller kjerne-verdenen er akseleratorer for partikler av mange slag i bruk til mange formål.
Den mest omtalte er partikkel - akseleratoren som ligger i Geneve i Sveits. Den er flere kilometer lang, og det er litt uklart hva den egentlig brukes til. Noen sier at de finner nye atom partikler med den og lærer nye sider av atomfysikken. En forsker sier de prøver å simulere The Big Bang - verdens skapelse.
Maskiner som lager og setter fart på ladede partikler
Partikkelakseleratorer produserer og akselererer stråler av ladede partikler - elektroner, protoner, ioner - av atomær og subatomær størrelse. De brukes i grunnleggende forskning for forståelse av materialer og deres struktur, samt mange anvendelser innen helse, miljøovervåking, matkvalitet, energi, romfartsteknologi og andre. Bruk av radioaktive emner som isotoper øker stadig.
Partikkelakseleratorer kan være rette eller sirkulære i mange størrelser. De kan være flere kilometer lange eller passe i et lite rom. Alt avhenger av hva de skal brukes til.
Alle akseleratorer har fire hovedkomponenter
En kilde til ladede partikler
En enhet for å tilføre energi og hastighet til partiklene ved hjelp av et elektrisk felt
En sekvens av metalliske rør i vakuum for å la partiklene bevege seg fritt inn uten å kollidere med luftmolekyler eller støv som kan spre strålen
Et system av elektromagneter for å styre og fokusere strålepartiklene
Bruk av partikkelstråler er helt vanlig over hele verden
- Helse
Sterilisere medisinsk utstyr, produsere radioisotoper som kreves for å syntetisere radiofarmasøytika for kreftdiagnose og terapi. Store akseleratorer ødelegger kreftceller, kan avslører strukturen til proteiner og virus, optimalisere vaksiner og nye medisiner.
- Forskning
De største akseleratorene brukes til å få sub-nukleære partikler til å kollidere med nesten lysets hastighet for å fremme vår kunnskap om opprinnelsen til universet vårt. De brukes også til å produsere nøytroner.
- Miljø
Protonstråler som brukes til å oppdage spor av kjemiske elementer i luft, vann eller jord.
- Industri
Stråling kan gjøre materialer mer holdbare.
Mange typer partikkelakseleratorer - vid bruk
Ioneimplantater er mye brukt i industrien for å gjøre materialer sterkere eller endre egenskapene deres. Rundt 12 000 ioneimplantatører produserer halvledere for mobiltelefoner og solcellepaneler. Brukes i metall-, keramikk- og glassfinish for å herde overflater, gjøre dem mer holdbare og forbedre levetiden. Ioneimplantater kan forbedre påliteligheten til materialer som brukes til medisinske implantater slik at de er tryggere å bruke i kroppen.
Elektronstråleakseleratorer: Det er nesten 10 000 elektronstråleakseleratorer i verden De kan gjøre materialer mer holdbare i ekstreme temperaturer eller motstandsdyktige mot kjemikalier. Elektronstråler er mye brukt til sterilisering av medisinske produkter og matvarer, og for å desinfisere kloakkvann. De brukes mye i bil- og romfartsindustrien, maskinkonstruksjon og av produsenter av medisinske produkter.
Linacs: Lineære akseleratorer (linacs) kan variere i lengde fra et par meter til noen få kilometer. Mange brukes i vitenskapelig forskning. De mest kjente er de medisinske linacene installert på sykehus som lager røntgenstråler som ledes mot tumorceller for å ødelegge dem. Det er rundt 1000 medisinske linacer i verden.
Syklotroner: Over 1200 syklotroner i verden lager proton- eller deuteronstråler for medisinsk bruk. De produserer radioisotoper som brukes til medisinsk bildediagnostikk for å diagnostisere og deretter behandle kreft. Syklotroner er på sykehus for å produsere radiofarmasøytiske midler med kortlevde radioisotoper for pasienter.
Synkrotroner: De mer enn 70 synkrotronene er gigantene blant partikkelakseleratorer. De brukes til vitenskapelig forskning og er best kjent for å hjelpe oss å forstå de grunnleggende lovene i universet vårt, men også for en rekke bruksområder. Forskere bruker synkrotroner til å studere kjemi, biomedisin, natur- og kulturarv, miljø og mye mer.
Elektrostatiske akseleratorer, ofte tandemakseleratorer, er rimeligere, og forskere bruker dem til å undersøke materialegenskaper, overvåke miljøet, støtte biomedisinsk forskning, studere kulturarvobjekter og mer. Med nye teknikker vil de nåværende 300 maskinene bli mange flere i tiden framover.
Link