Βασική σελίδα Αρχή Πίσω

Εφαρμογές επιταχυντών

Παρότι οι επιταχυντές αναπτύχθηκαν για την φυσική στοιχειωδών σωματιδίων, πολλές χιλιάδες από αυτούς τέθηκαν σε πρακτική εφαρμογή σε άλλους κλάδους της επιστημονικής έρευνας, καθώς και στην βοιμηχανία και την ιατρική. Η πλειοψηφία αυτών αποτελείται από μικρούς γραμμικούς επιταχυντές οι οποίοι χρησιμοποιούνται στις βιομηχανίες πολυμερισμού πλαστικών, στην επεξεργασία απορριμάτων, στην αποστείρωση τροφών και στα νοσοκομεία για θεραπευτικούς σκοπούς. Στο πεδίο της ιατρικής συναντάμε επίσης κύκλοτρα που παράγουν ισότοπα για τον εφοδιασμό των νοσοκομείων του κόσμου με τροποποιημένες βιοχημικές ενώσεις,  των οποίων η θέση μπορεί να εντοπισθεί στο ανθρώποινο σώμα από τα σωματίδια που εκπέμπουν. Ορισμένα, λόγω της βιοχημικής φύσης τους, μπορούν ακόμη και να επιλέξουν συγκεκριμένες θέσεις του σώματος για διάγνωση και θεραπεία.

Μεγάλο ενδιαφέρον έχει εγερθεί προσφάτως, ιδιαίτερα στην Ευρώπη, τις ΗΠΑ και την Ιαπωνία για την κατασκευή επιταχυντών μερικών εκατοντάδων MeV προκειμένου να καταστραφούν όγκοι οι οποίοι βρίσκονται σε μεγάλο βάθος κάτω από την επιφάνεια του δέρματος. Τα πρωτόνια εναποθέτουν το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειάς τους προς το τέλος της διαδρομής τους, προκαλώντας ελάχιστες βλάβες στον επιφανειακό ιστό και αποφεύγοντας να βλαψουν ευαίσθητα όργανα γύρω από τη ζώνη του στόχου με ακρίβεια χιλιοστού.

Αν στραφούμε στην βιομηχανία, βρίσκουμε ότι δέσμες βαρέων ιόντων, όπως εκείνες που επιταχύνονται από το
GSI στο Darmstand χρησιμοποιούνται ευρέως για την εμφύτευση ατόμων στις επιφάνειες των ημιαγωγών ώστε να "τυπωθεί" το μικροκύκλωμα σύγχρονων υπολογιστών. Άλλη βιομηχανική χρήση είναι η σκλήρηνση επιφανειών μετάλλων ώστε να γίνουν ανθεκτικές και η χαραγή σχημάτων σε σιλικόνη με ακρίβεια μικρομέτρου.

Οι πηγές αντινοβολίας συγχρότρου, όπως εκείνες που παρέχει το ESRF στην Grenoble, αναπτύχθηκαν σε ολόκληρο τον κόσμο, και οι μικρής διατομής δέσμες τους, καθώς και η ρυθμιζόμενη ακτινοβολία υπεισέρχονται σε μεγάλη ποικιλία εφαρμογών. Στην έρευνα, οι τεχνικές περίθλασης ακτίνων X αποκαλύπτουν τη δομή των πρωτεϊνών και των ενζύμων καθώς και των κρυσταλλικών πλεγμάτων συναρπαστικών νέων υλικών, όπως οι υψηλής θερμοκρασίας υπεραγωγοί.

Οι εφαρμογές συμπληρώνονται από δυνατές μηχανές πρωτονίων - τις αποκαλούμενες πηγές θραυσματοποίησης - όπως το ISIS στο Rutherford Appleton Laboratory, σκοπός του οποίου είναι η παραγωγή νετρονίων. Η περίθλαση νετρονίων επεκτείνει πολλές από τις μεθόδους έρευνας των πηγών ακτινοβολίας συγχρότρου και προσθέτει νέα διάσταση σε ότι αφορά τις παλμικές πηγές που επιτρέπουν τεχνικές αναγνώρισης χρόνου πτήσης.

Ακόμη πιο εκτυπωσιακό είναι το γεγονός ότι επιταχυντές ενέργειας περίπου ενός GeV, αλλά πολύ μεγάλης έντασης, μελετώνται για την επιτάχυνση σφαιριδίων δευτερίου/τριτίου στην περιοχή της αυτοσυντηρούμενης θερμοπυρηνικής αντίδρασης. Ισχυροί γραμμικοί επιταχυντές θα επέτρεπαν την μετάλλαξη μακρόβιων πυρηνικών αποβλήτων σε ισότοπα τα οποία διασπώνται ταχέως ώστε να καταστούν ακίνδυνα ή διαφορετικά, την παροχή της δέσμης η οποία οδηγεί τον "ενισχυτή ενέργειας" - μια ασφαλή μορφή πυρηνικού αντιδραστήρα που χρησιμοποιεί το σχετικά αβλαβές θόριο ως καύσιμο.

Περαιτέρω πληροφορίες


Βασική σελίδα Αρχή Πίσω
© Copyright CERN