P.Hysicists使用粒子加速器来回答基本物理学的问题 - 如何创建我们的宇宙，为什么物体有质量，等等。加速器是巨大的芝加哥附近的Tevatron，是围绕四英里的，而日内瓦的大型强子撞机是尺寸的四倍以上 - 而且非常昂贵。在某些方面，他们是纯研究仪器的缩影。但如果您认为这些机器在研究外没有使用，您就会出现惊喜。
粒子加速器一直在蜿蜒的路上，几十年来，进入工业，新的应用程序继续梦想。当联邦资金对基本研究变得迟钝时，科学家开始发明新的资金方法。Fermilab伊利诺伊州加速度研究中心（IARC）主任Robert Kephart与伊利诺伊州州商务部和经济机会合作，以资助科学研究和应用加速器的应用。在2009年的资本账单中，国家分配了2000万美元的对费尔米尔的研究，这将通过销售国家债券来筹集金钱和桥梁的同样的方式提出。
以下是您可能没有听说过的加速器的10个应用程序。
1.你的牛奶纸盒是密封的吗？加速器做到了。
加速器使用电磁力来加速带电粒子。所得到的粒子束可以沿着所需的路径引导，包括加速器壁的外部。当带电颗粒通过原子移动时，它可以与该原子中的电子相互作用，将它们从其轨道中敲出并突破粘合。这可能导致一些化学化合物分开和其他化合物聚合。后一种能力已用于加速器最早的工业应用之一，至少延伸到20世纪80年代：密封马铃薯芯片袋和牛奶纸箱。马铃薯袋由胶水夹在一起的两层铝箔制成。在工业传送带上擦干胶水会花太长。“这将是粘稠的，”柯帕尔特 - 但电子束可以使它立即发生。“随着加速器，您可以将该胶水聚合并设置。”
2.浪费了很多天然气。加速器可以解决这个问题。
天然气比石油更难控制，需要管道运输。这就是为什么每年有数百万立方英尺的天然气被燃烧或排放，而不是运往市场——这是一种浪费和污染的做法。
一种西方价值项目据估计，仅2013年在美国浪费的天然气就足以满足洛杉矶或芝加哥整整一年的需求。化学过程可以将气体转化为液态烃或石油，但它们需要高温高压，只有在大型工厂才能实现。加速器可以通过使用电子束打破碳氢键，使天然气重新组合成聚合物链，从而达到同样的效果。Kephart说，这一过程原则上应该是可行的，但它仍然是一项未来的技术，目前还没有制造出原型。
3.想要你的菠菜吗大肠杆菌自由？加速器可能已经清理过它。
如果您在包装上看到此辐射符号（左），您的食物已用电子束照射。40多个国家使用这项技术杀死沙门氏菌等细菌和寄生虫大肠杆菌在苹果、草莓、菠菜和其他产品中。费米实验室加速器物理中心主任弗拉基米尔·希尔采夫（Vladimir Shiltsev）解释说，光束经过校准，可以消灭病原体，但不会影响产品。
分子越复杂，梁较容易打破它 - 细菌DNA比植物的细菌DNA更复杂，所以它将首先脱落。与意外核辐射的放射性同位素不同，电子束完全在人体控制下，并且与质子或中子不同，它们不会破坏原子核。“我们正在谈论的辐射来自加速器，所以当你关闭关闭时，所有辐射停止，”Kephart说。以类似的方式，电子束用于菱形，用于医疗器械灭菌的机器。
4.煤炭可以是一种干净的燃料吗？是的，如果您将加速器附加到烟囱。
燃煤产生烟气，如氮和硫氧化物：没有2不3.， 所以2， 所以3.. 当这些气体与大气中的水发生反应时，它们会变成硫酸和硝酸，如H2所以4.或hno.3.，最终溢回地球，毒性酸雨。但当将这些氧化物与氨混合时（NH3.)在电子束照射下，它们可以变成硫酸铵和硝酸铵，这是普通肥料。这种反应会产生类似灰尘的颗粒，这些颗粒可以用静电或离心式颗粒分离器收集起来，然后放到野外。
Kephart将这个想法视为制造煤炭清洁燃料的机会。“即使具有可再生能源和核电的最乐观的预测，煤炭可能从现在开始提供20％的能源，”他说。“这是一种让它更加环保的一种方式。”加拿大英国哥伦比亚的一家公司Pavac由Ralf Edinger开始，1正在努力第一次安装这项技术。
5.抗生素伤害鱼类？促进剂可以将药物变成肥料。
加速器可以通过去除氮和磷来清理污水污泥，这导致藻类盛开，以及危害鱼类的激素和抗生素。将污水废料暴露在电子束中破坏药物成无害的化合物。光束电离水，产生H3O +和OH基团并产生高度反应性的环境，其中发生氧化和还原反应。该溶液可以将复杂的药物化合物破碎成碱性元素，并杀死病原体。“辐照污泥可以成为你可以穿上莴苣领域的材料，”Kephart说。
90年代初，佛罗里达州迈阿密市建立了一个清洁城市垃圾的试点加速器工厂。Kephart说，尽管这家工厂运作良好，但它不是一个交钥匙解决方案，因此这一想法从未商业化。“一个购买城市垃圾处理厂的组织需要一个完善的系统，”他解释说，但“行业资助还为时过早。”
6.您的新电脑已到达。感谢加速器建造它。
分解分子和破坏病原体的DNA不是唯一的诡计促进者可以做到 - 它们也有助于建立新材料。计算机芯片行业依赖于一种称为掺杂的技术，其中硼和磷离子使用促进剂植入硅层。离子带正电，因此加速器可以用电磁场引导离子束。离子穿透硅晶片的表面，并在其内部沉积在精确的位置。改变了材料的电导率。
7.加速器让我们活得更长。他们杀死癌症。
电子束不是唯一能够杀死不必要的生命的带电粒子。质子可以破坏肿瘤，并且对于放射治疗是一种很好的搭配，因为它们具有比电子更强的穿透力。它们可以通过组织，导致损坏很小，但杀死他们停止的细胞。
“质子失去了大部分能量，并产生大部分伤害，在他们的道路的最后，”Shiltsev说。这使科学家们可以校准加速器，以将其破坏性能力提供给肿瘤的精确位置。该概念于1946年由罗伯特威尔逊，Fermilab的第一个导演。近半个世纪以后，第一个医疗质子束加速器开始在洛马琳达大学医疗中心运营。
8.核反应堆是否可以违法？是的，如果粒子加速器控制它们。
传统的核反应堆是关键反应堆，它们产生多余的中子，必须被控制棒吸收以调节反应。问题是杆容易受到机械问题的影响，这会导致反应失控。加速器驱动的亚临界系统控制供应的中子量，而不是消耗多余的中子。
在加速器驱动的原子反应器中，质子梁将击中重金属靶，例如汞或铅，产生“中子喷雾”，然后克拉特表示核裂变。这是一个更安全的设计，他指出，因为“当你关闭加速器时，核反应停止。”加速器驱动的反应器还能够将已存在的核废料破解成短寿命的同位素。Kephart说，没有建造这样的反应堆，而是欧洲，印度和中国正在追求这个想法。
9.世界仍然在石油上运行。加速器可以找到它。
便携式中子发生器（或中子管）使用一种称为中子测井的技术帮助探测石油、天然气或水沉积物。在发现过程中，中子发生器被放置在勘探钻孔中。当加速器产生的中子穿过钻孔周围的地面时，它们与各种材料的原子核相互作用。它产生的伽马射线可以被伽马射线探测器探测到。这些信号的强度反映了埋在地下的材料的类型。Shiltsev说：“人们通常会看到反应的特征。”。油和水也会产生不同数量的伽马射线。
10.加速器留意武器武器。
μ介子加速器使我们可以透过墙壁看东西。μ介子亚原子粒子与电子相似，但质量更大，很容易通过厚而重的钢壁和容器，但会与核材料发生反应。如果一辆卡车，可能是由边境巡逻队驾驶，装载着隐藏的裂变材料，通过卡车发送的μ介子将产生能够被探测到的高能伽马射线。
这使得Muon加速器在识别核威胁方面非常宝贵。例如，直升机可以将MuOn促进剂飞过水，束到货船上。“你可以远程发送选择性地与材料互动的辐射束，并可以告诉你特定材料是否存在于船上，”Shiltsev说。“你可以弄清楚这艘船是否携带核弹零件。”
