Badania niskoenergetyczne w laboratorium wysokich energii

Czesc hali eksperymentalnej eksperym. Isolde

Nie wszystkie akceleratory w CERN-ie pracują w granicy wysokich energii. Urządzenie ISOLDE jest unikalnym źródłem niskoenergetycznych wiązek cząstek nietrwałych z zastosowaniami sięgającymi od medycyny do astrofizyki.

Półprzewodniki są sercem przemysłu komputerowego. Ich produkcja polega na wszczepianiu jednych materiałów w drugie. Niestabilne izotopy danych pierwiastkow, wchodzące w skład takich wszczepów, umożliwiaja precyzyjne określenie miejsca w półprzewodniku, które pierwiastki te zajmują. Zyskujemy w ten sposób nieocenione narzędzie do wykorzystania w przemyśle komputerowym, umożliwiające stosowanie coraz bardziej wyrafinowanych technik produkcji układów scalonych.

Wszczepianie atomow lity do krysztalow diamentu

W medycynie odpowiednio spreparowane izotopy promieniotwórcze są przydatne w diagnozowaniu i terapii. Korzysta z nich np. Genewski Szpital Kantonalny. Naukowcy z ISOLDE odegrali ważną rolę w rozwijaniu techniki obrazowania medycznego PET (pozytonowej tomografii emisyjnej).

Wszystkie pierwiastki, z wyjątkiem tych najlżejszych, powstały w gwiazdach. Dla przykładu życie oparte jest na węglu, którego miejscem pochodzenia są gwiazdy. Pierwiastki ciężkie, takie jak złoto, powstały podczas eksplozji kończących życie gwiazd - w supernowych. Niejasnym wciąż pozostaje, co dokładnie dzieje się w czasie takiego kataklizmu, który w ciągu kilku minut wyzwala więcej energii, niż nasze Słońce zdoła wytworzyć w ciągu całego swojego życia. Naukowcy wiedzą jednak, że w procesie powstawania ciężkich pierwiastków muszą pojawiać się pierwiastki promieniotwórcze. Tak więc możliwość produkcji takich pierwiastków w ISOLDE pomaga zrozumieć, co rzeczywiście dzieje się, gdy umierająca gwiazda wybucha.

Głównym kierunkiem badań prowadzonych w ISOLDE są badania podstawowe. Badanie jąder, które są niestabilne ze względu na posiadaną przez nie nadwyżkę protonów lub neutronów, pozwala naukowcom na doskonalenie modeli jądra atomowego.

Działanie ISOLDE polega na przyśpieszaniu protonów i ich zderzaniu z tarczą. Energia uderzenia pozwala na wyprodukowanie szerokiego wachlarza niestabilnych izotopów promieniotwórczych. Te zaś formowane są w wiązkę, a następnie odseparowywane przez odpowiednie magnesy i rozdzielane pomiędzy wykorzystujące je eksperymenty.

Podgrzewanie fragmentu tarczy cynowej w Isolde