Protonski elementi
Proton je jedan od gradivnih blokova atoma. Protoni, zajedno s neutronima i mnogo manjim elektronima, čine osnovne elemente. Kada se te mikroskopske čestice fokusiraju u usku zraku i pucaju izuzetno velikom brzinom, naziva se protonska zraka. Protonske zrake izuzetno su korisne stvari, kako za eksperimentalne fizičare, tako i za liječnike.
Kako se stvaraju protonske zrake
Protoni imaju pozitivan električni naboj. Stvari s suprotnim nabojima međusobno se privlače, dok se stvari s istim nabojem odbijaju. To je središnji princip u akceleratoru čestica - stroju koji se koristi za izradu protonskih zraka. Protoni se kroz cijev ubrzavaju elektromagnetima. Kada je proton iza magneta, magnet se prebacuje u negativni naboj da povuče proton prema sebi. Kako se proton ubrzava pored magneta, naboj se prebacuje na pozitivan, da bi proton odgurnuo od njega, ubrzavajući ga još više. Čitav niz protona u nizu čini protonsku zraku.
Protonska zraka može ići gotovo brzinom svjetlosti, ali treba neko vrijeme da pokrene čestice. Jedan od načina da se to učini je upotreba velikog linearnog akceleratora. Linearni akceleratori su masivne stvari - duge i do 2 milje.
Drugi način za to je kružni akcelerator. Kružni akceleratori ili ciklotroni imaju magnetsko polje dizajnirano za savijanje putanje čestice u krug. Snop protona u ciklotronu vrtit će se okolo i okolo dok ne dobiju dovoljnu brzinu. Tada će biti upucani u svoju metu.
Prijave
Protonske zrake imaju mnogo korisnih primjena. Često se koriste u teorijskoj fizici. Ubrzivači čestica razbijaju protone u druge protone, kao i neutrone i druge elementarne čestice. Kad se čestice sudare, znanstvenici mjere male izbačene čestice iz sudara. Pokušavaju otkriti stvari o gluonima, kvarkovima i ostalim osnovnim česticama koje čine protone.
Protonske zrake također se koriste u terapiji zračenjem. Protoni se pažljivo usmjeravaju i pucaju u tumore, gdje oštećuju svoju DNK i ubijaju stanice raka. Ova vrsta terapije nanosi vrlo malo štete okolnom tkivu. Za razliku od kirurgije, ne zahtijeva rezanje, što ga čini mnogo sigurnijim i manje štetnim za određene vrste tumora. Protonske zrake su vrlo učinkovite u liječenju određenih vrsta raka oka. Prije je oko moralo biti uklonjeno da bi se došlo do tumora, ali sada ga može ciljati protonska zraka.