Hvad er en partikelstråle?
En partikelstråle er en stråle af accelererede partikler, normalt ladede partikler (ioner).Virkelige anvendelser af en partikelstråle inkluderer partikelacceleratorer (Atom Smashers), i plasmafysik, katode-stråle-rør-tv, computerskærme og i kræftterapier.Efter en kort flurry af forskning i partikelstrålevåben i 1980'erne blev sådanne undersøgelser for det meste droppet, hvor lasere og andre rettede energi våben fik opmærksomhed og forskning dollars i dag.Et naturligt eksempel på en partikelstråle ville være lyn, hvor elektroner springer fra negativt ladede skyer til den neutrale jord.
De fleste typer partikelstråle består af ladede partikler såsom protoner eller elektroner, fordi ladede partikler er lette at accelerere sammen medBrug af magneter.De fleste partikelstråler oprettes ved at køre en strøm af partikler gennem en række enheder, som hver overfører lidt skubbe til bjælken, indtil den accelereres til en betydelig hastighed.I nogle partikelacceleratorer kan denne hastighed være så meget som 99,999% af lysets hastighed.Partikelstråler, der består af elektronerI alle katodestråle -rør -tv.Selv alle elektriske kabler kan anses for at indeholde en slags elektronpartikelstråle, selvom deres sti sjældent er lineær.I en katodestråle -rør -tv produceres en partikelstråle af en elektronpistol.Elektronpistolen fyrer elektroner på en fluorescerende skærm, der lyser op som svar på de indkommende partikler, hvilket producerer et billede.
En innovativ anvendelse af partikelstråler er i strålebehandling, hvor en partikelstråle rettes til at dræbe kræftceller.Ulempen med denne fremgangsmåde er skade på sunde celler og risikoen for overskydende strålingseksponering.Handlingsmekanismen er den stråling, der beskadiger DNA for ondartede celler, hvilket får dem til at blive ude af stand til selvreproducerende.En udfordring i denne type strålebehandling er dannelsen af lavt ilt-tumorer-tumorer, der vokser ud af deres blodforsyning.Tumorer med høje niveauer af ilt er ideelle til strålebehandling, da bombardering af det iltede væv med stråling frigiver adskillige frie radikaler, der forårsager sekundær skade på kræftceller.
De mest kraftfulde partikelstråler i verden er dem, der bruges i de største partikelacceleratorer,såsom den store Hadron Collider (LHC) nær Genève, Schweiz.Den store Hadron Collider ligger i en tunnel 27 km (17 mi) i omkreds, så meget som 175 m (570 ft) under jorden.Til en pris af omkring 10 milliarder dollars USD (amerikanske dollars) er LHC en af de største og dyreste maskiner nogensinde bygget.