Vật lý hạt và đời sống

Từ MRI đến giấy bọc, công nghệ vật lý hạt cải thiện thế giới chúng ta đang sống.

Tã giấy

Sử dụng máy gia tốc hạt, các nhà hóa học lần đầu tiên có thể xem cấu trúc chi tiết của vật liệu polymer siêu thấm được sử dụng trong tã ướt. Điều đó cho phép họ điều chỉnh và cải thiện công thức cho các polyme siêu thấm cho đến khi họ đạt được những vật liệu hoàn hảo nhất được sử dụng trong mọi loại tã hiện đại ngày nay.

Giấy bọc

Nếu bạn mua một con gà tây Butterball, nhờ vào máy gia tốc hạt nó vẫn còn giữ được sự tươi mát. Trong nhiều thập kỷ nay, ngành công nghiệp thực phẩm đã sử dụng máy gia tốc hạt để sản xuất những tấm màng bền, có thể co lại dưới tạc dụng nhiệt, vận hành một thời gian dài rồi mới hỏng. Chúng được dùng để đóng gói gà tây Butterball cũng như các loại trái cây và rau quả, bánh nướng và DVD,..

Quét hàng hóa

Hơn 2 tỷ tấn hàng hóa qua cảng và đường thủy hàng năm ở Hoa Kỳ. Nhiều cảng đang chuyển sang tia X-quang năng lượng cao được tạo ra bởi máy gia tốc hạt để xác định hàng lậu và giữ cổng an toàn hơn. Những tia X này thâm nhập sâu hơn và cung cấp cho máy quét chi tiết hơn về bản chất của hàng hoá bên trong.

MRI

Một trong số những công nghệ y tế an toàn cho cuộc sống được biết đến ngày nay là chụp cộng hưởng từ và cho hình ảnh chi tiết của mô mềm trong cơ thể. Không giống như X-quang, MRI có thể phân biệt chất xám từ chất trắng trong não, tế bào ung thư từ các mô không phải là ung thư, và cơ bắp từ các cơ quan, đồng thời cho biết sự lưu thông máu và dấu hiệu của đột quỵ. Những phương diện quan trọng của công nghệ này là thừa hưởng thành tựu từ các nghiên cứu vật lý hạt.

Phát triển lực lượng lao động

Nhiều người trong số những người được đào tạo trong vật lý hạt chuyển sang làm việc trong ngành công nghiệp, y học, máy tính hoặc các lĩnh vực khác, nơi các kỹ năng của họ được sử dụng. Bạn có thể tìm thấy một chuyên gia về máy dò hạt đi thăm dò dầu hay nhà khoa học về máy gia tốc làm việc trong lĩnh vực điều trị ung thư.

Van tim

Các nhà vật lý đang cải thiện sự an toàn của van tim nhân tạo bằng cách thiết kế một chất liệu mới bị bắn phá bởi các ion bạc từ một máy gia tốc hạt. Bề mặt của vật liệu được xử lý sao cho cơ thể không thể nhận biết các van như là một ‘kẻ xâm lược’ và sẽ tăng khả năng gây nguy hiểm cho cơ thể.

Ánh sáng cường độ cao dùng trong nghiên cứu

Máy gia tốc vòng uốn cong đường đi của các electron được tăng tốc, là nguyên nhân mà các hạt electron này có thể phát ra ánh sáng. Ánh sáng này là một công cụ mạnh mẽ dùng cho nghiên cứu với nhiều ứng dụng. Máy gia tốc synchrotron chuyên dụng được biết như là các nguồn ánh sáng cho phép các nhà khoa học kiểm soát cường độ và bước sóng của ánh sáng để nghiên cứu chế tạo pin tốt hơn, nguồn năng lượng xanh, vật liệu mới hiệu suất cao, các thuốc điều trị hiệu quả và sự hiểu biết sâu sắc hơn về bản chất của tự nhiên.

Mạng máy tính

World Wide Web không chỉ là sự tiến bộ máy tính để nghiên cứu vật lý hạt. Để đáp ứng với các nhu cầu tính toán của các thí nghiệm tại LHC, vật lí hạt đã tạo ra hệ thống lưới điện toán lớn nhất thế giới, với hơn 100 tổ chức ở 36 quốc gia và mở rộng ranh giới của mạng toàn cầu và tính toán phân tán.

Hoàn thiện các sản phẩm nội thất

Trong 1/4 thế kỷ qua, các công ty trên khắp thế giới sử dụng các chùm electron từ máy gia tốc hạt để tạo các đồ nội thất chống bẩn và chống trầy xước. Các bề mặt của bàn, kệ, bảng trông giống như gỗ nhưng gần như không thể chà xước.

Bin Hô (Theo Symmetry Magazine)