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Comment un faisceau de protons est créé?

Proton Elementals

  • Un proton est l'un des éléments constitutifs de l'atome. Protons, avec les neutrons et les électrons beaucoup plus petites, constituent les éléments de base. Lorsque ces particules microscopiques sont concentrés dans un rayon étroit et tiré sur des vitesses extrêmement élevées, il est appelé un faisceau de protons. Faisceaux de protons sont des choses extrêmement utiles, à la fois pour les physiciens expérimentaux et les médecins.

Comment Proton poutres sont créées

  • Les protons ont une charge électrique positive. Choses avec des charges opposées attirent l'autre, alors que les choses avec la même charge se repoussent. Ceci est le principe central dans un accélérateur de particules - la machine utilisée pour fabriquer des faisceaux de protons. Les protons sont accélérés à travers un tube par des électroaimants. Quand un proton est derrière les aimants, l'aimant est passé à une charge négative de tirer le proton vers elle. Comme les vitesses de protons dernières l'aimant, la charge est mise au positif, de pousser le proton loin de lui, accélérant plus. Toute une rangée de protons dans une rangée fait un faisceau de protons.

    Un faisceau de protons peut aller presque à la vitesse de la lumière, mais il faut un certain temps pour obtenir les particules vont. Une façon de le faire est d'utiliser un grand accélérateur linéaire. Les accélérateurs linéaires sont des choses massives - jusqu'à 2 miles de long.




    Une autre façon de le faire est avec un accélérateur circulaire. Accélérateurs circulaires, ou des cyclotrons, ont un champ magnétique destiné à plier le trajet de la particule dans un cercle. Un faisceau de protons dans un cyclotron va tourner autour et autour jusqu'à ce qu'ils obtiennent suffisamment de vitesse. Ensuite, ils seront fusillés sur à leur cible.

Applications

  • Faisceaux de protons ont de nombreuses applications utiles. Ils sont souvent utilisés en physique théorique. Les accélérateurs de particules fracasser des protons dans d'autres protons, ainsi que les neutrons et d'autres particules élémentaires. Lorsque les particules entrent en collision, les scientifiques mesurent les petites particules jetés de la collision. Ils essaient de découvrir des choses sur les gluons, les quarks et les autres particules élémentaires qui composent les protons.

    Les faisceaux de protons sont également utilisés dans la radiothérapie. Les protons sont soigneusement visé et tiré sur des tumeurs, où ils endommagent leur ADN et de tuer les cellules cancéreuses. Ce type de thérapie ne très peu de dommages aux tissus environnants. Contrairement à la chirurgie, il ne nécessite pas de coupe, ce qui rend beaucoup plus sûre et moins nuisible pour certains types de tumeurs. En particulier, les faisceaux de protons ont été très efficaces dans le traitement de certains types de cancer de l'œil. Auparavant l'œil a dû être retiré pour se rendre à la tumeur, mais maintenant il peut être ciblé par le faisceau de protons.

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