Wetenschap 14 december 1999

CERN levert ook
praktische toepassingen

Het Europese laboratorium voor deeltjesfysica CERN in Genève is een stad op zich. In de kantine van het hoofdgebouw kun je terechtkomen naast een Nobelprijswinnaar maar ook naast een huilende baby, want veel onderzoekers brengen hun kinderen naar de CERN-crèche en halen die tussen de middag even op om samen te eten.

CERN is niet het enige deeltjeslaboratorium in de wereld –twee andere instituten staan in de Verenigde Staten: het Tevatron van Fermilab in Illinois en de lineaire versneller in Stanford, Californië– maar CERN is wel een van de belangrijkste. De helft van alle deeltjesfysici ter wereld maakt gebruik van de diensten van het in 1954 gestarte instituut. Er werken ruim 8800 mensen, terwijl er goede banden zijn met 500 universiteiten en instituten in 80 landen. Drijfveer van de meeste wetenschappers is niet alleen het bevredigen van de eigen nieuwsgierigheid, maar ook het graven in de materie en het zoeken naar de kleinste deeltjes en hun onderlinge krachten. Daarmee menen de fysici tegelijkertijd terug te kijken in de tijd: de vreemde deeltjes die ze vinden, geven volgens hun theorie een beeld van de deeltjes die kort na de vermeende oerknal, 15 miljard jaar geleden, bestaan zouden hebben.

Toch heeft hun onderzoek ook talrijke gevolgen gehad voor de dagelijkse praktijk. Een van de bekendste uitvindingen van het CERN is het World Wide Web, een belangrijke internettoepassing, uitgevonden door Tim Berners Lee, vanuit de behoefte om snel en eenvoudig informatie te kunnen uitwisselen.

Een toepassing die meer direct verband heeft met het onderzoek bij CERN, is het gebruik van deeltjesbundels in de medische sector. Het bestralen van tumoren met elektronen is al een oude praktijk, maar ook het gebruik van zwaardere deeltjes als neutronen, protonen en zelfs koolstofkernen is in opkomst. Zwaardere deeltjes zouden de tumor effectiever beschadigen terwijl ze minder schade aanrichten aan omringende weefsels.

Een wijdverbreide medische toepassing is de zogenaamde PET-scan. PET staat voor positronemissietomografie, waarbij de patiënt een stof krijgt toegediend die positronen uitzendt. Die smelten samen met elektronen in het lichaam, waardoor er gammastraling naar buiten treedt. De arts ziet daardoor precies waar de stof zich in het lichaam bevindt, zodat hij kan controleren of het betrokken orgaan naar behoren werkt. Andere toepassingen van onderzoek met deeltjesversnellers zijn het steriliseren van medische aparatuur door bestraling en het implanteren van biologisch materiaal in kunstheupen.