粒子對撞機中的高速粒子打到人身上會怎麼樣？

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要看怎麼打：多少粒子？覆蓋範圍？

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我假設題主指的粒子對撞機是LHC，也就是目前世界最大的粒子對撞機，其中的質子能量可以加速到 7 TeV。這個能量是什麼概念？為了直觀些，我們先拿能量遠低於其的醫用質子束來做個比較。

上圖是模擬產生的能量分布圖，可以看到，226 MeV的醫用質子數，可以在水中深入到約30公分的距離，其大部分能量，也沉積在束流停止的附近。在輻射醫學中，人體組織可以近似看作水。也就是說，達到幾百MeV能量的質子束，即可穿透一個瘦子。

那7TeV的質子在水中，能量沉積會是怎樣的情況呢？我用Geant4再次模擬了一下，運行了1000個7TeV質子後，得出的能量沉積如下所示：

可以看到，7TeV的質子並不能有效穿透25米深的水。粗略計算，其在最初的30公分內的能量沉積，約佔總能量的0.03%，也就是留下了GeV級別的能量。所以，能量幾萬倍於醫用質子的LHC質子，可以輕鬆穿越人體。並在途徑人體的過程中，留下相當可觀的能量沉積。這些沉積對應的，是可以直接或間接對細胞DNA產生破壞的各種粒子。

上圖中，左側是完好的DNA鏈，右側則是在光子，和重離子破壞下的DNA鏈。質子對人體細胞的輻射損害，也既是通過其本身，以及過程中產生的電子和重離子，通過破壞DNA鏈來實現的。

然而，與「脫離劑量談毒性，都是耍流氓」一樣，脫離了劑量談輻射損傷，亦是如此。能量再高的粒子，如果數量很少，穿過人體所造成的破壞，完全可以忽略不計。人體的細胞數量大概在幾十萬億量級，每天自然代謝死亡的數量就約百億個，所以少量因輻射損傷的細胞，並不會讓你有任何感覺。

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如果質子數量足夠多呢？

上面提到了，輻射對人體的破壞，主要靠的是對DNA的破壞。所以通俗地來說，輻射損傷具有一定的滯後性。細胞在被輻射破壞了DNA後，並不會立刻死亡，然而已經被判了死刑。這也就意味著，在下一輪周期開始時，這個細胞會死亡，並且不會產生新的細胞。細胞周期如下所示：

所以，如果是足夠量，一小束穿過人體非致死位置的束流，就像知友 @中子電偶極矩 所提到的那個案例一般：

那是上世紀七十年代，發生在Anatoli Bugorski身上的「傳奇經歷」。一束幾十GeV的質子束(能量百倍於醫用質子束)，穿過他的頭部，事發時他並未感到任何疼痛。在之後的幾天，他的那部分皮膚和組織，開始剝離脫落。好在，他幸運地活了下來，並完成了學業，拿到了博士學位。

那如果是全身範圍，受到了致命輻射損害呢？

在全身被高能質子束大劑量輻射後，這一刻起，人已經可以算是活死人了。身體上的各個器官，包括皮膚，都會在短時間內死亡，並脫落。如果有幸，腦子還能正常工作的話，我建議儘快自行了斷，否則你會清醒地看著自己的身體大片大片爛掉，最終成為一個無法與外界溝通，但依然活著的屍體。

感興趣，並且心臟足夠大的小夥伴（注意：慎入慎入慎入），可以搜索「大內久 日本臨界事故」，或者看看下面這個文章。這是上個世紀末發生在日本的臨界事故。遇難者大內久受到的是大量的中子輻射，事發後依然可以自行走入醫院，但卻從此再也沒有出來。悲慘的遭遇，讓他最終成為了一個大腦依然活躍的屍體。

如果你的身體內 DNA 瞬間消失會發生什麼？?

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不過，」好消息「是，在TeV級別的大劑量大範圍高能質子輻射下，你的腦子，一定很快就壞掉了。

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最後，讓我們回到具體的問題中來：LHC的7 TeV 束流打在人體身上，是什麼效果？

上圖是LHC中，質子束在碰撞中心的尺寸變化。最終在碰撞點時，束流尺寸(直徑)會因為聚焦，而降低到64微米。什麼概念呢？大概就是我們一根頭髮的直徑。然而我認為（一家之言），即使在打擊點固定不變，且尺寸維持在64微米的情況下，其每25納秒一個束，每束有10的11次方量級的緻密質子束，依然會造成可怕的損傷。其與人體組織作用後，產生的能量依然可觀的次級粒子，也會造成更大範圍的輻射損傷。

說來有趣，早些時候，類似的問題已經有人問過LHC相關的各個大佬了。我把視頻放在最後，供大家參考下。

把手擋在LHC束流前會？？？

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一名高能物理研究機構的研究員，名字叫Anatoli Bugorski。當時還是在蘇聯時期，位於普羅特維諾有當時蘇聯最大的粒子加速器，其發射的一束粒子造成的輻射能高達20萬拉德，其實，按照正常情況下普通人受到500拉德就死了。

當時，粒子加速器有一個零部件出現了故障，Anatoli Bugorski在檢修這個出問題的零部件時，被一束接近光速的粒子直接擊中了頭部。據這位研究員回憶說，當時眼前是一道亮光，感覺比太陽還要明亮一千倍，但是，當時身體卻沒有一點知覺。

我就是學習高能物理的，為了產生粒子或將其加速到足夠的速度。需要非常大的能量，也就是說，會產生很強的電離輻射，假如一個人被撞擊到了，他會在一瞬間受到極高的輻射，除非他很幸運，否則被這麼一撞，估計他也完蛋了。

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醫用質子直線加速器了解一下。

這是給腫瘤病人用的放療設備，其原理就是把質子束加速到一定速度，使其穿透人體表面殺傷腫瘤組織，當然了質子束對正常組織也有附帶損傷，放療區域的皮膚會呈暗紅色甚至紫黑色。

醫用質子加速器可以算是比較弱的一種粒子加速器了，殺傷力都如此強大。從對撞機中引出來的粒子束，比醫用加速器的粒子束能量高太多了，直接把人體打個對穿，當然了打穿後也不會出現一個肉眼可見孔洞的。粒子束穿過身體的一瞬間你不會有任何痛覺，但接下來粒子束穿過的人體組織都會迅速壞死。

對撞機中引出來的粒子雖然能量逆天，但通常粒子束還是比較稀疏的，所以殺傷力還不夠強大。如果粒子束更密集一些，那就是傳說中的粒子束大炮了，它和微波武器、激光武器等並稱三大定向能武器，一直是超級大國的武器研究熱點。粒子束武器是可以用來打飛機和導彈的，你想想有多可怕。

那麼有沒有能同時向四面八方同時開火的粒子束武器呢？有啊，它就是中子彈。中子彈是原子彈的一種，爆炸時產生強大的中子射流。中子彈爆炸後，各種裝甲車和掩體可能沒有明顯損壞，但是裡面的戰鬥人員卻因為全身受到高能中子束暴擊，全都死翹翹了。現在的新款裝甲車，一般已加裝防中子襯層，以加強核生化戰場的生存能力。

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從前有個人，他叫歐文

後來他被粒子對撞機器中的高速粒子打中了

然後他就變成了分子人

然後他打敗了超越者

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你就會變異了，要不成超級英雄，要不開追悼會

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