探索加拿大的粒子加速器

你在地面上可能不知道，但全国各地的地下室深处都有粒子加速器。粒子加速器可能听起来像科幻小说，但它们在现实生活中的应用已经出现了。他们的创新工作正在加速加拿大的前进。

什么是粒子加速器?

一种粒子加速器是促进带电粒子的机器。带电粒子可包括电子，质子或离子。加速器在接近光速接近颗粒。这是使用的电磁力是在加速器内部产生的。电磁力包括电场加速粒子和磁场引导他们。

加速器的功能决定了它的大小和形状。它越大，加速粒子的速度就越快。这使得研究人员可以做许多不同类型的实验。但是大型加速器非常昂贵。有时需要的只是小型粒子加速器。

测试辐射对飞机的影响

从加拿大的粒子加速器出发再合适不过了triumf.．这是位于不列颠哥伦比亚省温哥华的加拿大国家粒子加速器中心。凯旋的科学家们专注于粒子物理和核物理．他们的工作在许多领域都有应用，包括航空。

论坛& NIF是Triumf的质子和中子辐照设施。在这里，科学家使用强烈的质子和中子束来模拟特定的周，月或年份放射性环境。

我们不断轰炸从银河系中的辐射宇宙射线那太阳能精力充沛的粒子和地球的辐射带．当你离开地球表面时，这种辐射会变得更加强烈。这是因为没有足够的大气来保护你。例如,在巡航高度飞行的飞机，辐射强度几乎要高出600倍，而不是在地面上。

这对设备有很大的影响。例如，它可以降低计算机芯片的效率。所以，像波音和思科系统这样的公司航空电子设备，微电子和通信设备到Triumf。从回旋粒子促进剂中中子的梁轰击它。这使科学家能够测试辐射对设备的长期影响。

帮助农作物抵御气候变化

加拿大光源(CLS)在萨斯喀彻温省的萨斯卡通使用了一种不同类型的粒子加速器:a同步加速器．在同步加速器里，电子是由无线电波．磁铁推动这些电子产生明亮的、高度聚焦的光。这种光直接照射到小型实验室。在那里，研究人员观察光和不同材料之间的相互作用。

CLS的一位研究员说刘刘．刘研究气候变化对农业的影响。随着气候的变化，农民和科学家需要改变他们的工作方式。为了保持同样的粮食产量，这是必要的。刘正在学习环境压力如何影响植物。这将帮助农民知道将会发生什么。

刘研究了一个叫做的植物拟南芥．不同的拟南芥植物在不同的条件下种植。有些水有限的水模拟干旱。刘使用来自Cls的光在这些植物上研究了叶子。这使刘允许看到植物如何与干旱胁迫的植物不同。

使用来自CLS的光的优点是科学家可以在分子水平上学习材料的结构和化学性质。他们可以快速做到这一点，而不会损坏它们。

用放射疗法治疗癌症

有时损坏正是科学家正在寻找什么。安大略省Waterloo的大河区域癌症中心是加拿大粒子加速器的加拿大医院之一外部放射治疗．

小的线性加速器(LINAC)用来产生辐射，破坏癌症细胞．直线加速器产生高能电子与原子碰撞重金属目标。这会产生高能x射线与病人肿瘤的形状一致．医学物理学家将这些射线对准肿瘤以阻止其生长并杀死其细胞。这种治疗使肿瘤周围的正常(非癌)组织不受损害。

在当地生产救生粒子

东部卫生在圣约翰的，纽芬兰和拉布拉多开始使用新的回旋加速器在2020年。这个生产医疗放射性同位素为了诊断和成像。

你知道吗?

一个同位素是具有不同数量的中子的原子的版本，而不是正常。一种放射性同位素是一种不稳定同位素。这些元素有多余的中子或能量，可以随着时间的推移转变成其他元素。

回旋加速器通过粒子束与目标碰撞产生放射性同位素。这种碰撞通过失去中子使一个原子变成另一个原子。

例如,轰击钼-100(含有100个中子的元素光子生成钼-99(只有99个中子)。这种强大的新同位素非常不稳定。当钼- 99衰变再失去一个质子，它就变成Technetium-99m．CONGIIUM-99M在加拿大每天使用500多个医疗扫描。

在当地生产医用放射性同位素的能力可以节省时间和生命。大多数医院依靠少量的核反应堆来提供医用放射性同位素。这是不可靠的。如果出了问题，可能会突然出现严重的短缺．

粒子加速器是一种更可靠、更有效的生产医用放射性同位素的方法。科学家们现在正试图设计出更小、更便宜、更便于在医院使用的加速器。这意味着医生可以立即使用医用放射性同位素，进行救生程序。

加拿大对世界的影响

加拿大的粒子加速器也对国际物理学界做出了贡献。这里的科学家继续为欧洲核子研究中心．CERN是瑞士日内瓦的一个粒子物理中心。它拥有世界上最大的粒子加速器，称为大型强子对撞机(LHC)。

LHC以其发现的发现而闻名希格斯玻色子——绰号“上帝粒子”。科学家们已推论出这种神秘粒子的存在。但直到2012年7月4日才有人看到阿特拉斯的实验检测到的粒子。

地图集探测器是有史以来最大，最复杂的科学仪器之一。其探测器允许研究人员研究粒子的行为，无论是在自己的还是在碰撞期间。但这些探测器如此庞大，即需要国际合作者。世界各地的科学家有助于建立它们并跟踪他们产生的数据。

研究人员在加拿大为ATLAS探测器的设计、加工、装配和施工做出了贡献。加拿大也是全球LHC计算网格．凯旋中心是九个国际一级数据中心之一，科学家们在这里收集和处理ATLAS探测器的数据。

粒子加速器是理解物理世界改善人类健康和安全的关键。这些加拿大的加速器只是这些机器对我们生活的巨大影响的几个例子。