Ο γραμμικός επιταχυντής Linac 4 θα βελτιώσει την μάχη κατά του καρκίνου

Μπορεί από την προσπάθεια να δοθεί απάντηση σε θεμελιώδη ερωτήματα της φυσικής, όπως η ύπαρξη επιπλέον διαστάσεων, να προκύψουν επίσης οφέλη στη “μάχη” κατά του καρκίνου, αλλά και τη μελέτη των καλλιτεχνικών έργων;  Η απάντηση είναι καταφατική στην περίπτωση του Linac 4, της νέας εγκατάστασης που εγκαινιάσθηκε την προηγούμενη εβδομάδα στο CERN και η οποία θα διαδραματίσει κρίσιμο ρόλο στην προετοιμασία των δεσμών πρωτονίων που συγκρούονται στην κυκλική σήραγγα, περιμέτρου 27 χιλιομέτρων, του Μεγάλου Επιταχυντή Αδρονίων του Κέντρου.

linear4

Ο Linac 4 είναι ένας γραμμικός επιταχυντής και, όπως και στην περίπτωση του LHC, τα συγκεκριμένα μηχανήματα αναλαμβάνουν την παραγωγή και την αρχική επιτάχυνση των δεσμών που θα βρεθούν στο τούνελ της κύριας πειραματικής διάταξης, για να αποκτήσουν ακόμη μεγαλύτερη ταχύτητα και τελικά να συγκρουσθούν. Επειδή οι γραμμικοί επιταχυντές όχι μόνο δημιουργούν τις δέσμες, αλλά καθορίζουν επίσης την ένταση και την πυκνότητά τους, επηρεάζουν σε σημαντικό βαθμό τα ποιοτικά χαρακτηριστικά των συγκρούσεων.

Απόδειξη το γεγονός ότι η κατασκευή του Linac 4, ο οποίος θα πάρει τη θέση του επιταχυντή Linac 2, εντάσσεται στο πλαίσιο αναβάθμισης του LHC, με σκοπό την παραγωγή περισσότερων δεδομένων, αλλά και τη βελτίωση της ακρίβειας των μετρήσεων. Με επιστημονικούς όρους, αυτό θα επιτευχθεί με την αύξηση της “φωτεινότητας” του LHC, δηλαδή του αριθμού των συγκρούσεων που πραγματοποιούνται στη μονάδα του χρόνου.

Έτσι, το νέο μηχάνημα θα συμβάλει ώστε από το 2025 να πενταπλασιαστεί η “φωτεινότητα” του LHC, κάτι που σημαίνει πως μέσα στην επόμενη δεκαετία θα παράγει 10πλάσια ποσότητα δεδομένων, συγκριτικά με ολόκληρο το προηγούμενο χρονικό διάστημα λειτουργίας του. Με αυτό τον τρόπο, οι επιστήμονες ελπίζουν πως θα ανιχνευθούν φαινόμενα από έως σήμερα ανεξερεύνητες “περιοχές” της φυσικής, τα οποία όπως είναι φυσικό δεν έχουν παρατηρηθεί ποτέ άλλοτε και ίσως δώσουν απαντήσεις σε σημαντικά “αινίγματα” της φυσικής.

Με κόστος 93 εκατομμύρια ελβετικά φράγκα, ο Linac 4 έχει μήκος 90 μέτρα και είναι εγκατεστημένος σε βάθος 12 μέτρων. Παρόλο που τα εγκαίνια σηματοδοτούν την ολοκλήρωση της 10ετούς κατασκευής του, το μηχάνημα θα πάρει το 2021 τη θέση του προκατόχου του, το οποίο εδώ και 39 χρόνια προετοιμάζει τις δέσμες για τον LHC. Νωρίτερα, θα πραγματοποιηθούν εκτεταμένες δοκιμές, ενώ η σύνδεσή του με τον επιταχυντή θα ολοκληρωθεί το 2020.

Η τεχνολογία επιτάχυνσης των σωματιδίων στον Linac 4 δεν υπόσχεται όμως μόνο να φέρει στο “φως” νέες ανακαλύψεις για τη φυσική. Κι αυτό γιατί, με την εφαρμογή της σε μία μικρότερη παραλλαγή του γραμμικού επιταχυντή, ήδη μπορεί να χρησιμοποιηθεί στις ακτινοθεραπείες καρκινοπαθών, “βομβαρδίζοντας” τους όγκους ώστε να εξαφανισθούν.

Η πατέντα για αυτή τη μικρότερη παραλλαγή του μηχανήματος έχει εκχωρηθεί στην ADAM, μία spin-off του CERN που ανήκει στην εταιρεία Advanced Oncotherapy. Μία ακόμη ιατρική χρήση της ίδιας τεχνολογίας είναι για την παραγωγή ισοτόπων, τα οποία χρησιμοποιούνται στη διάγνωση καρκινικών ιστών.

Επειδή τα ισότοπα διασπώνται γρήγορα, κανονικά πρέπει να μεταφέρονται γρήγορα από τις εταιρείες παρασκευής τους στις κλινικές και τα διαγνωστικά κέντρα που πραγματοποιούνται αυτές οι εξετάσεις. Ωστόσο, ένα μηχάνημα με την τεχνολογία του Linac 4 θα μπορεί να παράγει τα ισότοπα επιτόπου στο νοσοκομείο.

Την ίδια στιγμή, σκοπός των επικεφαλής ανάπτυξης του Linac 4 είναι να κατασκευάσουν ένα μηχάνημα με ακόμη μικρότερες διαστάσεις και βάρος, το οποίο θα μπορεί να εγκατασταθεί στα μουσεία. Σε αυτή την περίπτωση, οι δέσμες σωματιδίων που θα επιταχύνει θα αξιοποιούνται για την εξέταση πινάκων και συλλογών από κοσμήματα.

Έτσι, για παράδειγμα, θα μπορεί να εξακριβωθεί η παρουσία βαρέων χημικών στοιχείων στις μπογιές ενός πίνακα, ώστε να ελεγχθεί κατά πόσο είναι όντως αυθεντικός ή αν έχει υποστεί επεξεργασία μετά τη δημιουργία του. Επίσης, στα κοσμήματα θα είναι δυνατόν να εντοπισθεί η προέλευση των πολύτιμων λίθων τους.

Σήμερα, το Λούβρο στο Παρίσι είναι το μόνο μουσείο στον κόσμο που είναι εξοπλισμένο με επιταχυντή, πραγματοποιώντας αναλύσεις έργων από τις συλλογές του κάθε Τρίτη, όταν είναι κλειστό για το κοινό. Αν κάποιο μουσείο θέλει να μελετήσει κάποιο έκθεμά του, θα πρέπει να το στείλει σε ειδικό εργαστήριο.

Πηγή και εδώ

Advertisements