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如果把头伸进粒子加速器里会发生什么？能看见高能粒子束吗？
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发布时间：2016-12-08加入收藏来源：互联网点击：
如果把头伸进粒子加速器里会发生什么？能看见高能粒子束吗？
回答于 2019-09-11 08:43:50
回答于 2019-09-11 08:43:50
如果把头伸进粒子加速器里会发生什么？能看见高能粒子束吗？这个问题我们可以通过，高能粒子束对人体有什么危害？以及高能粒子束进入眼睛会发生什么？来解答！
高能粒子束对中心原子具有电离作用
随着我们对辐射认识的加深，我们每个人都知道辐射对人体是有害的。辐射的能量越高，伤害越大。理由很简单！
因为当高能粒子或光子与正常物质接触时，这些粒子所携带的能量会将原子中的电子击离，也就是电离中性原子。这种作用会破坏化学键，在分子水平上破坏细胞的结构和功能。因此能量越高，电离辐射造成的伤害就越大。
我们熟知的放射性疗法，即有针对性的辐射（例如针对癌细胞）之所以有用，正是因为电离辐射能摧毁癌细胞。当然，它也会伤害身体内的正常细胞，但是放射治疗的目的是更快、更有效地杀死癌细胞，而不是杀死正常细胞。但是剂量太大的电离辐射会对人的身体造成无法逆转的伤害。
在地球上，粒子能量最强的来源来自世界上最强大的粒子加速器：目前，就是大型强子对撞机。那么如果我们把头伸进去看高能粒子束能会发生什么？
显而易见，高能粒子束可以轻易的穿过你的眼睛，穿过你的头部，造成巨量的电离辐射。很有可能会破坏你身体里的细胞。但是你不会有任何感觉，就像在医院里照X光一样。而且我们的眼睛其实可以看到高能粒子束。你可能会想高能粒子束又不是可见光波段的光子，眼睛怎么会看到呢？其实原因也很简单。
我们的眼睛为什么可以看到高能粒子束
我们知道高速粒子的速度不会超过真空中的光速，但是如果不是在真空中，光速会急剧下降。
这就是为什么光通过棱镜时会发生弯曲，或者当我们把一根吸管/铅笔浸入一杯水中时，铅笔也会弯曲。物体的弯曲程度和介质中的光速之间的关系告诉我们，水中的光速只有真空中光速的75%。
在许多现实的例子中，比如粒子加速器、核反应堆和放射性衰变，我们制造出的高能粒子虽然不会比真空中的光快，但在介质中却可以比光速更快！
当一个粒子在介质中的运动速度比光速还快时，就会产生光子！这就是为什么核反应堆内部看起来总是有蓝色的辉光，放射性粒子（核反应下是电子）在水中的移动速度比光速还快，因此放射性粒子会发射出了契伦科夫辐射！
那么契伦科夫辐射是什么？
带电粒子以极快的速度通过介质，会使介质发生极化，然后迅速地转变回基态。介质的极化消耗了快速移动的粒子的一些能量，使其减速，而这种转变导致介质中的粒子发射出辐射，这就是光（契伦科夫辐射）的来源!
如果我们闭上眼睛，在正常情况下会乌黑一片。但是如果有高能粒子束射入眼睛，那么进入眼睛的高能粒子就会通过眼球的液体。由于粒子束通过的速度比眼球中的光速度还快，那么高能粒子束就会释放出契伦科夫辐射。
我们的眼睛就会看到蓝色的辉光。其实早期的物理学家就是通过这种方法来判断粒子加速器中是否有粒子束，这是因为当时高能粒子束能量还不是很高，再加上当时人们对辐射的认识还不足，所以很多科学家因此死于癌症。这就是把头伸进粒子加速器会看到什么，我们确实能通过一些巧妙地办法看到高能粒子束。不过这十分危险。
回答于 2019-09-11 08:43:50
可以看到，历史上还有人描述了。
1978年7月13日，36岁的俄罗斯科学家阿纳托利·布戈尔斯基做出了这个让所有人都没做过的事。
当时，研究所工作的粒子加速器出现了一个问题。为了看看出了什么问题，布戈尔斯基把他的头伸进了一个通道，但是这个通道里有一束非常强大的质子束穿过。因为在布戈尔斯基不知道的情况下，加速器还在运转。
最终，他的脑袋穿过一道看不见的质子射线，这位科学家因此获得了超能力吗？抱歉没有，但据说他看到了一道“比一千个太阳还要亮”的闪光，且没有感觉到疼痛。
但是，接下来几天里，布戈尔斯基的左半脸肿胀得面目全非，皮肤开始剥皮，质子束(以接近光速的速度移动)穿过他的面部、骨骼和下面的脑组织的路径。由于人们认为布戈尔斯基接受的辐射远远超过了致命剂量，他被送往莫斯科的一家诊所，在那里医生可以观察到他的预期死亡。然而，布戈尔斯基活了下来，甚至完成了他的博士学位。
他的智力几乎没有受到损害，但脑力劳动的疲劳明显增加了。布戈尔斯基的左耳完全失去了听力，只留下了轻微的耳鸣。由于神经受损，他的左半边脸瘫痪了。除了偶尔出现癫痫外，他的身体功能都很正常。
布戈尔斯基继续从事科学工作，担任物理实验协调员。由于苏联对核能相关问题的保密政策，布戈尔斯基在十多年的时间里都没有提及那次事故。他继续每年两次前往莫斯科辐射诊所接受检查，并会见其他核事故受害者。他被描述为“苏联和俄罗斯放射医学的代表人物”。
回答于 2019-09-11 08:43:50
“如果把头伸进粒子加速器里会发生什么？能看见高能粒子束吗？”，这种事可以问一问布戈尔斯基，他最清楚。
阿纳托利·彼得罗维奇·布戈尔斯基是前苏联物理学家，在上世纪60年代，苏联建造了世界上最大的粒子加速器，即U-70同步加速器。粒子加速器是一种非常复杂的设备，可以通过电磁场来为粒子赋予极高的能量。1978年7月13日，控制台显示U-70加速管道的某个部位出现了故障，于是布戈尔斯基准备前去排除故障，正常的流程是控制台先将管道内的高能粒子导出，然后由工作人员进入管道进行维修操作。布戈尔斯基向控制台报告自己将在五分钟后到达故障区域，并开始维修工作，可谁知火急火燎的布戈尔斯基居然提前到达了！更不巧的是U-70的安全系统也出现了故障，于是在不知情的情况下，布戈尔斯基将自己聪明的大脑袋伸进了管道中。
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