Hva er en partikkelstråle?
En partikkelstråle er en stråle av akselererte partikler, vanligvis ladede partikler (ioner).Virkelige anvendelser av en partikkelstråle inkluderer partikkelakseleratorer (atom Smashers), i plasmafysikk, katode-ray tube-TV, dataskjermer og i kreftbehandling.Etter en kort mengde forskning på partikkelstrålevåpen på 1980 -tallet, ble slike undersøkelser stort sett droppet, med lasere og andre rettede energivåpen som fikk oppmerksomhet og forskningsdollar i dag.Et naturlig eksempel på en partikkelstråle ville være lyn, der elektroner hopper fra negativt ladede skyer til den nøytrale bakken.
De fleste typer partikkelstråler består av ladede partikler som protoner eller elektroner, fordi ladede partikler er enkle å akselerere langsved hjelp av magneter.De fleste partikkelstråler skapes ved å kjøre en strøm av partikler gjennom en serie enheter, som hver gir en liten nudge til bjelken, til den er akselerert til en betydelig hastighet.I noen partikkelakseleratorer kan denne hastigheten være så mye som 99.999% av lysets hastighet.Partikkelbjelker som består av elektroner har en tendens til å være de raskeste, ettersom disse partiklene er mer enn tusen ganger lettere enn protoner og dermed kan akselereres lettest.I alle katodestrålerør -TV -er.Selv alle elektriske kabler kan anses å inneholde en slags elektronpartikkelstråle, selv om banen deres sjelden er lineær.I et katodestråle -tube -TV produseres en partikkelstråle av en elektronpistol.Elektronpistolen skyter elektroner på en lysstoffrør, som lyser opp som respons på de innkommende partiklene, og produserer et bilde.
En nyskapende bruk av partikkelstråler er i strålebehandling, der en partikkelstråle er rettet mot å drepe kreftceller.Ulempen med denne tilnærmingen er skade på sunne celler og risikoen for eksponering for overflødig stråling.Handlingsmekanismen er stråling som skader DNA fra ondartede celler, noe som får dem til å bli ute av stand til å reprodusere selv.En utfordring i denne typen strålebehandling er dannelsen av svulster med lite oksygen-svulster som vokser ut av blodtilførselen.Svulster med høye nivåer av oksygen er ideelle for strålebehandling, ettersom bombardering av det oksygenerte vevet med stråling frigjør mange frie radikaler som forårsaker sekundær skade på kreftceller.
De kraftigste partikkelstrålene i verden er de som brukes i de største partikkelakseleratorene,som den store Hadron Collider (LHC) nær Genève, Sveits.Den store Hadron -kollideren ligger i en tunnel 27 km (17 km) i omkrets, så mye som 175 m under jorden.Til en pris på rundt 10 milliarder dollar (amerikanske dollar) er LHC en av de største og dyreste maskinene som noen gang er bygget.