Wat is een deeltjesstraal?
Een deeltjesstraal is een straal van versnelde deeltjes, meestal geladen deeltjes (ionen).Real-life toepassingen van een deeltjesstraal omvatten deeltjesversnellers (Atom Smashers), in plasmapysica, kathodestraaltelevisies, computerdisplays en in kankertherapieën.Na een korte vlaag van onderzoek naar deeltjesstraalwapens in de jaren tachtig, werden dergelijke onderzoeken meestal gedropt, met lasers en andere gerichte energiebeheers die tegenwoordig de aandacht en onderzoeksdollars kregen.Een natuurlijk voorbeeld van een deeltjesstraal zou een bliksem zijn, waarbij elektronen een sprong maken van negatief geladen wolken naar de neutrale grond.
De meeste soorten deeltjesbundel bestaan uit geladen deeltjes zoals protonen of elektronen, omdat geladen deeltjes gemakkelijk te versnellen zijn mee te versnellenmagneten gebruiken.De meeste deeltjesstralen worden gecreëerd door een stroom deeltjes door een reeks apparaten te laten lopen, die elk een beetje duwtje aan de balk geven, totdat deze tot een aanzienlijke snelheid wordt versneld.In sommige deeltjesversnellers kan deze snelheid maar liefst 99,999% van de lichtsnelheid zijn.Deeltjesbalken die uit elektronen bestaanIn alle Televisies van de kathode Ray Tube.Zelfs alle elektrische kabels kunnen worden beschouwd als een soort elektronendeeltjesstraal, hoewel hun pad zelden lineair is.In een kathodestraaltelevisie wordt een deeltjesbalk geproduceerd door een elektronenpistool.Het elektronenpistool vuurt elektronen af op een fluorescerend scherm, dat oplicht als reactie op de inkomende deeltjes, die een beeld produceren.
Eén innovatief gebruik van deeltjesstralen is in radiotherapie, waarbij een deeltjesbundel wordt geleid om kankercellen te doden.Het nadeel van deze benadering is schade aan gezonde cellen en het risico op overtollige blootstelling aan straling.Het werkingsmechanisme is de straling die het DNA van kwaadaardige cellen beschadigt, waardoor ze niet in staat zijn om zelfreproducerend te worden.Een uitdaging in dit type radiotherapie is de vorming van low-oxygen tumoren-tumoren die hun bloedtoevoer ontgroeien.Tumoren met hoge zuurstofniveaus zijn ideaal voor radiotherapie, omdat het bombarderen van het geoxygeneerde weefsel met straling talloze vrije radicalen afgeeft die secundaire schade aan kankercellen veroorzaken.
De krachtigste deeltjesbundels in de wereld zijn die gebruikt in de grootste deeltjesversnellings,zoals de grote Hadron Collider (LHC) in de buurt van Genève, Zwitserland.De grote Hadron Collider ligt in een tunnel 27 km (17 km) in omtrek, maar liefst 175 m (570 ft) ondergronds.Voor een bedrag van ongeveer $ 10 miljard USD (Amerikaanse dollars), is de LHC een van de grootste en duurste machines ooit gebouwd.