Apa itu balok partikel?

Balok partikel adalah sinar dari partikel yang dipercepat, biasanya partikel bermuatan (ion).Aplikasi kehidupan nyata dari balok partikel termasuk akselerator partikel (atom smashers), dalam fisika plasma, televisi tabung sinar-katoda, tampilan komputer, dan dalam terapi kanker.Setelah kesibukan singkat tentang persenjataan balok partikel pada 1980 -an, investigasi semacam itu sebagian besar dibatalkan, dengan laser dan senjata energi terarah lainnya mendapatkan perhatian dan dolar penelitian saat ini.Contoh alami dari balok partikel adalah petir, di mana elektron melakukan lompatan dari awan bermuatan negatif ke tanah netral.

Sebagian besar jenis balok partikel terdiri dari partikel bermuatan seperti proton atau elektron, karena partikel bermuatan mudah dipercepat bersamamenggunakan magnet.Sebagian besar balok partikel dibuat dengan menjalankan aliran partikel melalui serangkaian perangkat, yang masing -masing memberikan sedikit dorongan pada balok, sampai dipercepat ke kecepatan yang signifikan.Dalam beberapa akselerator partikel, kecepatan ini bisa sebanyak 99,999% dari kecepatan cahaya.Balok partikel yang terbuat dari elektron cenderung paling tercepat, karena partikel-partikel ini lebih dari seribu kali lebih ringan dari proton dan dengan demikian dapat dipercepat dengan mudah.Di semua televisi Tube Ray Cathode.Bahkan semua kabel listrik dapat dianggap mengandung semacam balok partikel elektron, meskipun jalurnya jarang linier.Dalam televisi tabung sinar katoda, balok partikel diproduksi oleh senjata elektron.Gun elektron menembakkan elektron pada layar fluorescent, yang menyala sebagai respons terhadap partikel yang masuk, menghasilkan gambar.

Satu penggunaan inovatif balok partikel adalah dalam terapi radiasi, di mana balok partikel diarahkan untuk membunuh sel kanker.Kelemahan dari pendekatan ini adalah kerusakan pada sel yang sehat dan risiko paparan radiasi berlebih.Mekanisme aksi adalah radiasi yang merusak DNA sel ganas, menyebabkan mereka menjadi tidak mampu mereproduksi diri.Salah satu tantangan dalam jenis terapi radiasi ini adalah pembentukan tumor oksigen rendah-tumor yang melampaui suplai darah mereka.Tumor dengan tingkat oksigen yang tinggi sangat ideal untuk terapi radiasi, karena membombardir jaringan teroksigenasi dengan radiasi melepaskan banyak radikal bebas yang menyebabkan kerusakan sekunder pada sel kanker.

Balok partikel paling kuat di dunia adalah yang digunakan dalam akselerator partikel terbesar,seperti Collider Hadron (LHC) yang besar di dekat Jenewa, Swiss.Collider Hadron besar terletak di sebuah terowongan 27 km (17 mi) di lingkar, sebanyak 175 m (570 kaki) di bawah tanah.Dengan biaya sekitar $ 10 miliar USD (dolar AS), LHC adalah salah satu mesin terbesar dan paling mahal yang pernah dibangun.