プロトンエレメンタル
陽子は原子の構成要素の1つです。 陽子は、中性子やはるかに小さな電子とともに、基本的な元素を構成します。 これらの微細な粒子が狭い光線に集束され、非常に高速で発射される場合、それは陽子線と呼ばれます。 陽子線は、実験物理学者と医師の両方にとって非常に便利なものです。
陽子線の作成方法
陽子は正の電荷を持っています。 反対の電荷を持つものは互いに引き付け合いますが、同じ電荷を持つものは反発します。 これは、陽子線を作るために使用される機械である粒子加速器の中心的な原理です。 陽子は電磁石によって管を通して加速されます。 陽子が磁石の後ろにあるとき、磁石は負の電荷に切り替えられ、陽子を磁石の方に引き寄せます。 陽子が磁石を通過する速度が上がると、電荷が正に切り替わり、陽子を磁石から遠ざけ、さらに加速します。 一列に並んだ陽子の列全体が陽子ビームを作ります。
陽子線はほぼ光速で進むことができますが、粒子が進むまでには時間がかかります。 これを行う1つの方法は、大きな線形加速器を使用することです。 線形加速器は、最大2マイルの長さの巨大なものです。
これを行う別の方法は、円形加速器を使用することです。 円形加速器、またはサイクロトロンは、粒子の経路を円形に曲げるように設計された磁場を持っています。 サイクロトロン内の陽子のビームは、十分な速度が得られるまで回転します。 その後、彼らは彼らのターゲットに撃ち落とされます。
アプリケーション
陽子線には多くの有用な用途があります。 それらは理論物理学でよく使用されます。 粒子加速器は、陽子を他の陽子だけでなく、中性子や他の素粒子に粉砕します。 粒子が衝突すると、科学者は衝突から放出された小さな粒子を測定します。 彼らは、グルーオン、クォーク、および陽子を構成する他の基本的な粒子についてのことを発見しようとします。
陽子線は放射線治療にも使用されます。 陽子は注意深く狙われ、腫瘍に向けられ、そこでDNAに損傷を与え、癌細胞を殺します。 このタイプの治療法は、周囲の組織にほとんど損傷を与えません。 手術とは異なり、切断する必要がないため、特定の種類の腫瘍に対してはるかに安全で害が少なくなります。 特に、陽子線は特定の種類の眼の癌の治療に非常に効果的です。 以前は腫瘍に到達するために眼を取り除く必要がありましたが、現在は陽子線で標的にすることができます。