作者：蒋校长
链接：https://www.zhihu.com/question/52005071/answer/133006365
今天说说“爆头哥”，世界上唯一一个被粒子加速器爆头的哥们。
大型粒子对撞机是物理学家用来研究世界本源的一把利器。它通过将粒子加速到接近光速使其携带超高能量，在不同的实验目的下以不同的方式进行对撞。（注：下图来自The Large Hadron Collider）
将质子加速到接近光速，这些质子束所携带能量在极限时大概能达到7TeV，大概和一个蚊子飞行时携带的能量差不多。只不过这些能量被集中在一个质子的范围内，所以这个微观范围内的能量爆发相当惊人——运行方向相反的两束高速粒子流一旦对撞，碰撞点将产生极端高温，最高相当于太阳中心温度的10万倍。
老蒋一直好奇粒子加速器宏观上的威力到底有多大，如果达到加速极限后，突然关闭磁场，让高能粒子流轰出去，能够达到什么样的效果呢？能喷死个把人还是飞出地球？（下图来自CERN Document Server）
1978年7月13号，负责维护苏联最大的粒子加速器U-70的科学家Anatoli Bugorski把头伸进了加速器里检查一个出了问题的部件，结果被接近光速的质子束爆头了。他描述那一瞬间他感觉到“1000个太阳还要明亮”的强光。尽管看到了如此的神迹，他却没有感到任何疼痛。
他受到的辐射高达20万拉德，而一个普通人的致死剂量大约也只是600拉德左右。他的头部应该像被星战里的激光枪击中一样留下一个贯穿的大洞，但是并没有。强大的粒子束使得他头部左侧膨胀起来，粒子束穿过的两处皮肤都脱落了，他的大脑还被烧穿了一个微孔。（下图来自Hit by a Particle Accelerator Beam）
(高能质子束射过的路径 Via WikiPedia)
发生事故以后，他被送往了莫斯科的一家诊所，这家诊所的医生也只能看着他死——当时他左边的脸就肿得面目全非了，过了几天脸就开始掉皮——高能质子束已经穿过他的脸，烧毁了他的骨头，还有损害了其下的脑组织。
虽然医生们都说他会随时死去，Bugorski却活了下来，而且一直活到今天。当然，影响还是有的。他最终失去了左耳听力，脸部分瘫痪，而且会发作癫痫。但这并没有阻止他拿到一个PhD——老蒋吐个槽，不知道这个PhD是指Doctor of Philosophy还是Permanent Head Damage ……
由于涉及苏联的核机密，这事故十年后才为外人所知。在解密之前和之后，他仍然从事着物理研究工作，并且一直在接受检查、治疗——直到今天，他仍然坚强地活着。
(via wikipedia)
很遗憾他没有成为粒子侠，可以去单挑曼哈顿博士美国队长什么的，成为苏联的大杀器。（下图来自Man's half face is forever young after getting hit by particle beam）
不过这次事故最诡异的发现在于质子束可以防皱纹，因为Bugorski被爆头时质子束穿过的左半边脸比右边年轻很多。是因为半边面瘫不能做表情所以老的慢？
简单来说，就是人类脑洞很大，高能质子从这些空隙穿过去了，只有少量轰击到人体内部的原子核并释放能量，这是高速质子流的特性之一，叫“布拉格尖峰”：在高速穿透物体时只释放出少量能量，快要停止时才释放出大部分能量。
实际上，质子加速器已经用于癌症治疗，叫做“质子刀”，用于那些外科手术无法达到的区域。通过精确调节，质子刀会直接穿透皮肤及正常组织，到达癌症区域时才停止并释放出大量能量破坏癌细胞，而不损伤正常细胞。
另外，粒子加速器正常操作时是真空，可这是维护检修状态不是真空，所以质子流在空气中有损耗也是可能的原因。
当然，Bugorski运气逆天是关键，没有损伤到重要区域。
这台加速器是一个直径1.5公里的巨无霸，由许多设备组成。其中只有一部分是用强磁场约速的。（下图来自Man's half face is forever young after getting hit by particle beam）
像加速器这样的设备不是想关就关、想开就开的。大型强子对撞机如果要关机，光是升温就需要三四周，而开机时制冷又需要三四周，这还只能达到最小运行状态，要到全功率运行起码需要半年。所以加速器必须具有边运行边修理的功能，只有非常严重的故障才需要彻底停机检修。
还有，战斗民族做事粗疏，漠视安全管理是出了名的。哪怕事发前这老兄喝了两口伏特加都不值得惊讶。
