Chuyện gì sẽ xảy ra nếu bạn cho đầu vào máy gia tốc hạt?

Large Hadron Collider (LHC) là cỗ máy gia tốc hạt lớn nhất thế giới hiện nay, chúng ta cũng đã từng tìm hiểu về cỗ máy này trong một bài viết trước đây. Nhiệm vụ của cỗ máy dài 27km này là gia tốc cho các hạt nguyên tử đạt đến tốc độ đủ lớn và cho chúng đâm vào nhau để các nhà khoa học có thể quan sát những vụ va chạm này. Từ đó mà các nhà khoa học có thể hiểu rõ hơn bản chất của một số vấn đề bí ẩn trong vũ trụ, như vật chất tối cũng như sự hình thành của vũ trụ.

Có một sự thật đó là cỗ máy gia tốc hạt LHC này không thể tạo ra những hố đen nuốt chửng Trái đất, hay tạo ra những hạt vật chất kỳ lạ mà có thể làm nổ tung cả một quốc gia giống như hạt phản vật chất như nhiều người lo nghĩ. Tuy nhiên thì cỗ máy này cũng không thực sự an toàn đối với những nhà khoa học và kỹ sư làm việc cùng với nó.

LHC là cỗ máy gia tốc hạt lớn nhất và mạnh nhất thế giới hiện nay.

Vậy điều gì sẽ xảy ra nếu như một nhà khoa học trong khi đang làm việc với cỗ máy này bị ảnh hưởng bởi các chùm hạt bắn phá? Nhà khoa học đó liệu có phát nổ giống như khi tiếp xúc với những chùm tia năng lượng cao trong các bộ phim khoa học viễn tưởng, hay sẽ để lại những lỗ hổng trên người do bị các hạt nguyên tử xuyên qua? Trong quá khứ, đã từng có một nhà khoa học gặp phải tai nạn này và những gì xảy ra với ông thực sự khiến chúng ta phải ngạc nhiên.

Năm 1970, nhà khoa học người Nga Anatoli Bugorski làm việc tại Viện vật lý năng lượng của Liên Xô. Lúc đó tại VIện vật lý năng lượng Liên Xô có đặt một cỗ máy gia tốc hạt lớn nhất thế giới được gọi là U-70 (hiện tại vẫn đang hoạt động tại Nga). Cỗ máy này có khả năng gia tốc cho các hạt proton đạt vận tốc rất gần với tốc độ ánh sáng.

Tia proton xuyên qua phần đầu bên trái của nhà khoa học Anatoli Bugorski.

Vào ngày 13 tháng 7 năm 1978, Bugorski phải kiểm tra một số trục trặc bên trong cỗ máy U-70. Tuy nhiên khi kiểm tra đường ống gia tốc, nhà khoa học này đã vô tình cho đầu của mình vào trong đường ống để quan sát trong khi chùm tia proton vẫn đang di chuyển.

Đó là một chùm tia năng lượng cao và nó đủ sức để đốt cháy cũng như xuyên thủng da, xương sọ và các tế bào não của Bugorski. Ông cho biết mình đã nhìn thấy một tia chớp sáng gấp hàng nghìn lần Mặt trời, tuy nhiên ông không cảm thấy bất kỳ sự đau đớn nào. Tuy nhiên nó còn là một chùm tia bức xạ với năng lượng bức xạ 200.000-300.000 rads và nó có thể phá hủy các cấu trúc tế báo trong cơ thể nếu tiếp xúc.

Ông Anatoli Bugorski vẫn có thể sống sót mặc dù một phần cơ mặt bị liệt.

Chỉ trong vài ngày sau vụ tai nạn, phần đầu bên trái của Bugorski nơi mà tia vật chất bắn qua bắt đầu bị sưng lên và phần da bên ngoài bị lột. Ông đã phải được chuyển đến Moscow, các bác sĩ tại đây chuẩn đoán rằng ông đã bị nhiễm phóng xạ. Tuy nhiên có một điều đáng ngạc nhiên là ông vẫn có thể sống sót, mặc dù toàn bộ phần cơ mặt bên trái của ông đã bị liệt và tai trái của ông cũng không thể nghe thấy gì ngoài những tiếng ồn. Anatoli Bugorski vẫn sống khá tốt cho đến tận ngày nay.

Quả thực là Bugorski đã rất may mắn mới có thể sống sót qua vụ tai nạn đó. Và cũng chắc chắn rằng sẽ không có ai dám thử nghiệm lại một lần nữa, vì chỉ thiếu một chút nữa thôi là Bugorski đã không thể sống sót như bây giờ. Nếu như chùm tia proton phá hủy một vùng não khác quan trọng hơn, như thùy não hoặc vùng hippocampus, có thể ông đã bị liệt một số chức năng nhất định. Nếu như chùm tia đó chiếu vào một số cơ quan quan trọng hơn trong cơ thể như tim hay động mạch ở cổ, chắc chắn ông đã chết ngay lập tức.

Một điều quan trọng khác giúp Bugorski có thể sống sót, đó là tia proton tập trung nên có kích thước rất nhỏ, chỉ bằng một mũi kim tiêm và do đó nó chỉ phá hủy một phần mô não nhỏ của ông. Nó giống như việc bạn đâm một mũi kim tiêm qua da, nó không để lại quá nhiều thiệt hại cho cơ thể, thậm chí là không chảy máu và cảm thấy đau đớn.

Khả năng cao bạn sẽ chết vì nhiễm phóng xạ, hơn là chết vì bị tia vật chất xuyên thủng một lỗ trên người.

Vậy còn bức xạ thì sao, với năng lượng bức xạ 200.000-300.000 rads hoàn toàn có thể khiến Bugorski bị nhiễm xạ cấp tính và tử vong tại chỗ. Tuy nhiên một lần nữa rất may mắn cho ông, tia bức xạ tập trung di chuyển với tốc độ rất nhanh, do đó năng lượng bức xạ này không hấp thụ hết hoàn toàn vào cơ thể của Bugorski, mà chỉ có một phần nhỏ gây ra những ảnh hưởng cho các mô tế bào trên da. Nếu như tia bức xạ này phân tán rộng hơn, chắc chắn rằng ông đã không thể sống sót.

Tuy nhiên thì cỗ máy U-70 cũ kỹ của Liên Xô trước đây có công suất khá thấp nếu so với LHC hiện nay. Cỗ máy gia tốc LHC có khả năng gia tốc cho các proton với năng lượng gấp 200 lần U-70. Do đó mà thiệt hại mà nó gây ra chắc chắn lớn hơn rất nhiều so với cỗ máy trước đây. Vì vậy, nếu bạn cho đầu vào một cỗ máy gia tốc với các tia vật chất đang bắn phá, bạn có thể sống sót nếu như may mắn giống như nhà khoa học Bugorski, tuy nhiên tỷ lệ mà bạn sẽ chết do nhiễm phóng xạ là rất cao.

Tham khảo: realclearscience, extremetech

>>Tái sinh máy gia tốc LHC và hành trình giải mã vật chất tối