5 vezes em que aceleradores de partículas mudaram o mundo

O Grande Colisor de Hádrons é provavelmente o experimento científico mais famoso do mundo. O acelerador de partículas em forma de anel que se estende por 27 km de comprimento sob a borda dos Alpes cativou a atenção do mundo em 2013, quando provou a existência do Bóson de Higgs. Isso ajudou os físicos a confirmar que uma das suas principais teorias sobre a forma como o universo trabalha estava correta – um passo enorme para a ciência.

Mas além de terem grande impacto no distante mundo científico, aceleradores de partículas também têm uma grande influência em nosso dia a dia. Nem o Natal seria o mesmo sem eles.

Estes dispositivos foram inicialmente inventado para estudar o que acontece quando as partículas colidem umas com as outras ou com outros alvos. Estas experiências permitiram que os cientistas compreendessem as partículas, o mundo que nos rodeia e a física nuclear (através do estudo do núcleo atômico). Em si mesmo este conhecimento tem sido vital para o desenvolvimento de muitas tecnologias, como scanners de ressonância magnética nos hospitais e centrais nucleares.

Há também aceleradores de médio porte que produzem luz intensa ou nêutrons para permitir que os físicos, biólogos e farmacologistas estudem determinados materiais, vírus, proteínas e medicamentos, conduzindo a inúmeros prêmios Nobel e novos medicamentos e vacinas. Eles ainda são usados ​​por fabricantes de chocolate e sorvete para estudar como tornar os produtos mais saborosos usando raios-X para olhar a formação de diferentes estruturas cristalinas e como evitar partes geladas ou calcárias.

No entanto, o tipo mais comum de aceleradores de partículas não são os grandes com quilômetros de extensão, mas os pequenos aceleradores industriais e médicos que estão ao nosso redor.

1. Tratamento do câncer

aceleradores de particulas 1
Os aceleradores de partículas desempenham um papel vital em cuidados de saúde modernos. Os isótopos utilizados em scanners de tomografia são normalmente produzidos em um acelerador de partículas e elétrons acelerados são disparados em alvos para produzir raios-X para a radioterapia e imagem.

No Reino Unido, estão sendo construídos dois centros de radioterapia especiais nos hospitais Manchester Christie e University College London, que usam prótons em vez de elétrons para a radioterapia, algo que permite doses mais específicas de radiação com menos risco ao tecido circundante.

2. Prevenção de ataques terroristas

aceleradores de particulas 2
As mesmas fontes de raios-X usadas ​​em radioterapia também são comumente usadas ​​para aumentar a segurança em portos e aeroportos. A tecnologia pode ser usada para examinar minuciosamente a carga, 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 necessários.

Usando duas energias de raios-X diferentes, podemos até mesmo distinguir entre diferentes materiais (digitalização semelhante também pode ser feita usando nêutrons). Uma nova geração de digitalizadores podem também ser capazes de identificar as emissões de drogas ou explosivos quando tratados com raios-X.

3. Proteção do ambiente

aceleradores de particulas 3
Os raios-X de aceleradores de partículas também têm o efeito colateral útil de matar bactérias e insetos, o que os levou a serem usados para esterilização de equipamentos e para o tratamento de tabaco, grãos ou especiarias, reduzindo assim o desperdício.

Eles também podem ser usados ​​para eliminar elementos desagradáveis ​​presentes em águas residuais ou gases de combustão para proteger o meio ambiente.

4. Produção de celulares

aceleradores de particulas 4
Elétrons ou raios-X produzidos por aceleradores de partículas também têm um monte de usos industriais. Eles podem ser usados ​​para ativar certas moléculas em tintas ou compósitos de fibras para secá-los mais rápido. Este processo – chamado de curing – é comumente usado na impressão de caixas de cereal ou na produção de peças de aeronaves. Sem o curing, as empresas precisariam de enormes armazéns só para guardar as peças enquanto elas secam.

Aceleradores de partícula também podem ser usados ​​para mudar a cor de pedras preciosas. Por exemplo, um acelerador dá ao topázio, naturalmente incolor ou marrom, a bela cor azul normalmente associada a ele. Os aceleradores de partículas também são usados ​​para implantar íons em semicondutores para adaptar o seu comportamento em eletrônicos, como chips de telefones celulares.

5. Salvar o Natal

aceleradores de particulas 5

Um uso comum para aceleradores de partículas é a reticulação, um processo no qual as partículas são usadas para quebrar as cadeias de polímeros num material de modo que elas se recombinem com uma configuração mais forte. Isto é comumente usado para fazer o plástico em cabos elétricos resistentes ao calor ou fazer papel filme para manter o peru de Natal fresco.

O plástico é esticado e, em seguida, colocado em um feixe de elétrons de modo que, quando é aquecido, encolhe de volta ao seu tamanho original. Isso proporciona uma embalagem forte e firme, protegendo a comida de bactérias desagradáveis. [Science 20]

1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (2 votos, média: 5,00 de 5)
Curta no Facebook:

Deixe uma resposta