粒子加速器和粒子對撞機

來源：新華網

 

    資料圖片：2月29日，在瑞士日內瓦郊區的歐洲核子研究中心，工作人員準備吊運大型強子對撞機(LHC)工程的ATLAS探測器最後一個大型部件。這個直徑9·3米、重達百噸的圓形部件當天被吊裝入地下深100米、總長約27公裏的環形隧道內。這標志著ATLAS探測器建造和安裝已進入最後階段。 新華社記者楊京德攝

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    新華網北京４月１３日電  １９１９年，盧瑟福用天然放射源實現了第一個原子核反應，即利用阿爾法粒子轟擊氮、氟、鉀等元素的原子核發現了質子。不久，人們就提出了用人造快速粒子源來改變原子核的設想。

 

簡單地說，粒子加速器是一種用人工方法產生快速帶電粒子束的裝置。它利用一定形態的電磁場將電子、質子或重離子等帶電粒子加速，能提供速度甚至接近光速的各種高能量的帶電粒子束，是人們改變原子核和基本粒子，認識物質深層結構的重要工具。２０世紀３０年代初以來，回旋加速器、靜電加速器相繼問世。爾後，人們又陸續發明了各種高能加速器。

    ２０世紀５０年代初，有人開始考慮利用對撞粒子束來獲得更高能量，並進而發明了粒子對撞機。粒子對撞機是加速器的一種，其主要作用是積累並加速相向運行的兩束粒子流，到一定強度及能量時使其進行對撞，以產生足夠高的反應能量。

    幾十年來，人們應用粒子加速器在探索物質構成之謎的道路上取得了許多重大成果，並建立起粒子物理學這樣一門新學科。目前，加速器的應用已經遠遠超出了粒子物理學的領域，在諸如材料科學、分子生物學、醫學等領域都有廣泛而重要的應用。