Zastosowania akceleratorów
Chociaż akceleratory zostały wynalezione dla fizyki
cząstek elementarnych, to tysięcy z nich używa się w
innych gałęziach nauki, a także w przemyśle i
medycynie.
Większość z nich to małe akceleratory liniowe
używane w fabrykach do polimeryzowania plastyków,
utylizacji odpadów i sterylizacji żywności oraz w
szpitalach do różnego rodzaju zabiegów. W dziedzinie
medycyny możemy się również spotkać z cyklotronami
(akceleratorami kołowymi) używanymi do produkcji
izotopów w celu zaopatrywania szpitali w zmodyfikowane
biologicznie związki chemiczne, których położenie
w organiźmie możemy wykrywać dzięki cząstkom,
które emitują.
Niektóre z nich, z uwagi na ich biochemiczny charakter,
mogą nawet "wybierać" określone części ciała, które
chcemy zbadać lub leczyć.
Ostatnio dużym zainteresowaniem, szczególnie w Europie,
USA i Japonii, cieszy się pomysł zbudowania akceleratora
protonowego o energii kilkuset MeV, który można by użyć
do niszczenia głębokich nowotworów. Protony, z milimetrową
precyzją, deponują większość energii na końcu swojej
drogi, minimalnie niszcząc powierzchnię tkanek i oszczędzając
delikatne organy znajdujące się wokół nowotworu.
Powracając do przemysłu, wiązka ciężkich jonów, np. taka
jaką dysponuje
GSI
w Darmstadt, jest stosowana do wszczepiania atomów na
powierzchniach nadprzewodników, używanych do produkcji
układów scalonych do nowoczesnych
komputerów. Inne zastosowanie w przemyśle to hartowanie
powierzchni metali dla zwiększenia ich wytrzymałości i rzeźbienie
w krzemie z mikronową precyzją.
Źródła promieniowania synchrotronowego, takie jakie znajdują
się w
ESRF
w Grenoble, rozprzestrzeniły się po świecie, a ich dobrze
skolimowane wiązki i możliwość dostrajania długości fali,
pozwala na wiele różnych zastosowań. W pracy badawczej technika
dyfrakcji promieni rentgenowskich pozwala na "obejrzenie"
struktury protein, enzymów oraz kryształów, nowych i ekscytujących
materiałów takich jak np. nadprzewodniki wysokotemperaturowe.
Są one uzupełniane przez akceleratory protonowe o dużej
intensywności, takie jak znajdują się w
ISIS
w Laboratorium im. Rutherforda w Appleton, których celem jest
produkcja neutronów. Dyfrakcja neutronów pozwala na rozszerzenie
wielu technik badawczych z użyciem źródeł promieniowania
synchrotronowego i pozwala na uzyskanie źródeł pulsacyjnych,
dzięki czemu możliwe jest używanie metody czasu przelotu.
Jeszcze większe wrażenie robią akceleratory rozpędzające
cząstki do energii rzędu GeV, ale mające wiązki o bardzo
dużej intensywności, których używa się w badaniach
samopodtrzymująceych się reakcji termojądrowych. Silne
akceleratory liniowe mogłyby również służyć do przeobrażenia
długożyciowych odpadów jądrowych w izotopy, które szybko
ulegają rozpadowi i stają się bezpieczne dla środowiska, lub
dostarczyć wiązki, której można by użyć jako "wzmacniacza energii"
- poszukiwanej bezpiecznej formy reaktora jądrowego, pozwalającej na
zastosowanie stosunkowo nieszkodliwego toru jako paliwa.
Dalsze informacje
- Więcej informacji o niektórych zastosowaniach można znaleźć
na naszych stronach o technice, a w szczególności na stronie
"Zastosowania uboczne w życiu
codziennym".
- W artykule
"Korzyści z badań podstawowych"
C. H. Llewellyna Smitha, byłego dyrektora generalnego CERN-u, są omówione
korzyści z badań podstawowych i wymienione liczne zastosowania
akceleratorów.
©
Copyright CERN - Ostatnia modyfikacja 1999-04-23