İnsanın atomla imtihanı…
Parçacık hızlandırıcıları, elektrik yüklü olan proton ve elektron gibi parçacıkları yine elektrikle kaplı manyetik bir alan içerisinde çok yüksek hızlara çıkararak demet halinde bir arada tutmaya yarıyor. X-ışını yayan makineler gibi düşük enerjili olanları kadar yer altında kurulmuş, kilometrelerce uzunlukta olan ve bir şehrin günlük elektriğini bir saatten kısa bir sürede kullanan yüksek enerjilileri de var. Mumyalara otopsiden tutun, arı kovanı temizlemeye kadar pek çok alanda kullanılan parçacık hızlandırıcıların ne yaptığını tam olarak anlayabilmemiz için atomun yapısını yeniden hazırlamamız gerekiyor.
Maddenin en küçük yapı taşı olarak bilinen atom, Yunanca’da “bölünemez” anlamına gelen “atomus”tan geliyor. Fakat 20. yüzyıla kadar bölünemez sanılan atom, modern bilimin “atom altı” parçacıklar dediği, proton, nötron ve elektrondan oluşuyor. “Nükleer enerji” olarak bilinen atomun parçalanması, atomun çekirdeğinden akıl almaz derecede büyük bir enerji elde edilmesini sağlıyor. Öyle ki, bu enerji Güneş’in 100 bin katı sıcaklık üretiyor ve bu yüzden çok büyük çarpıştırıcılar uzay boşluğundan bile daha soğuk olmak zorunda. CERN’de 27 km uzunluğundaki Hadron Çarpıştırıcısı -271,30 santigrat derecede tutuluyor! Öyle ki burası “evrenin en soğuk yeri” olarak biliniyor. Parçacık hızlandırıcılar inşa edildikleri şekle göre ikiye ayrılıyorlar: Doğrusal ve çembersel olanlar… ABD’deki SLAC Laboratuvarı doğrusal, Femilab Laboratuvarı ve şu meşhur CERN’deki devasa Hadron Çarpıştırıcısı çembersel hızlandırıcılara örnek… Parçacık hızlandırıcıları sadece maddenin kökenini keşfetmek ve anti maddeyi bulmak açısından değil başka şaşırtıcı nedenlerden ötürü gerçekten harikalar yaratan bir buluş. İşte dört farklı neden:
Mumyalara otopsi
Napoli Kralı II Ferdinand 1496 yılında gizemli bir ateşli hastalıktan ötürü öldü. 500 yıl sonra bilim adamları kralın saçından aldıkları bir örneği Brookheaven Ulusal Sinkrotron Işık Kaynağı’nda bir x-ray mikrosondasıyla analiz ettiler. Kralın deri lezyonlarını tedavi amaçlı civa düzeyi yüksek bir sıvıyla saçlarını yıkadığı anlaşıldı. Şimdi neyin onu öldürdüğünü tam olarak anlamak için kemik ve kaslarına bakmaya devam ediyorlar.
Renklendirilmiş fosiller
Koyu renk tüyleri, insanoğlu’nun derisine de renk veren ve ışıktan koruyan melanin pigmentiyle dolu… SLAC Ulusal Hızlandırıcı Laboratuvarı’nda fizikçiler ve paleontologlar ilk türlerlere ait bir kuşun gagasında ve fosilleşmiş tüylerinde metallerin izini sürmek için Sinkrotron x-ışınları kullanıyor. Melanin pigmentinin üretilebilmesi için de bolca bakır ve çinko gerekiyor. Analiz Kretase döneminde yaşamış olan bu kuşun koyu bir gövdeye ve hafif kanatlara sahip olduğunu gösteriyor.
Mürekkepli tahıl kutuları
Parçacık hızlandırıcıları, tahıl sektöründe ağır kutuların sert karışıklıklarını düzeltmek için yapılan tasarımlarda kullanılıyor. Elektron ışını mürekkep moleküllerini renkli görüntüler oluşturarak güçlü polimer zincirleri içinden geçmeye zorlar bu da zincir halinde birbirine tutunan güçlü bir yüzey oluşturur.
Arı kovanında temizlik
Bir arı kolonisi ölümcül bir enfeksiyona yakalandığında, arıcının üç seçeneği vardır; kovanı yakmak, gömmek ya da bir parçacık hızlandırıcısıyla “zap”lamak. Lotron Sanayi arıları bir süreliğine kovandan kovuyor. Sonra kovanı zararlıların DNA’sını bozan bir elektron ışınıyla adeta yıkıyor. Arıları aynı gün tüm hastalıktan arınmış kovana geri taşıyabiliyorsunuz.
Kaynak: www.wired.com
Çeviri: Belkıs Dalkıranoğlu