„Protonų elementai“
Protonas yra vienas iš atomo statybinių blokų. Protonai kartu su neutronais ir daug mažesniais elektronais sudaro pagrindinius elementus. Kai šios mikroskopinės dalelės sutelkiamos į siaurą spindulį ir šaudomos ypač dideliu greičiu, tai vadinama protonų pluoštu. Protonų pluoštai yra nepaprastai naudingi dalykai tiek eksperimento fizikams, tiek gydytojams.
Kaip kuriamos protonų sijos
Protonai turi teigiamą elektros krūvį. Daiktai su priešingais krūviais traukia vienas kitą, tuo tarpu daiktai su tuo pačiu krūviu atstumia. Tai yra pagrindinis dalelių greitintuvo principas - mašina, naudojama protonų pluoštui gaminti. Protonus vamzdžiu pagreitina elektromagnetai. Kai protonas yra už magnetų, magnetas perjungiamas į neigiamą krūvį, kad pritrauktų protoną link jo. Protonui įsibėgėjus pro magnetą, įkrovimas persijungia į teigiamą, kad nustumtų protoną nuo jo, labiau pagreitindamas jį. Visa eilė protonų iš eilės sudaro protonų pluoštą.
Protonų pluoštas gali įveikti beveik šviesos greitį, tačiau dalelėms judėti reikia šiek tiek laiko. Vienas iš būdų tai padaryti yra naudoti didelį tiesinį greitintuvą. Tiesiniai greitintuvai yra didžiuliai dalykai - iki 2 mylių ilgio.
Kitas būdas tai padaryti yra apskritas akceleratorius. Apskrito greitintuvai arba ciklotronai turi magnetinį lauką, skirtą sulenkti dalelės kelią apskritime. Protonų pluoštas ciklotrone suksis aplinkui ir aplinkui, kol gaus pakankamai greitį. Tada jie bus iššauti į taikinį.
Programos
Protonų sijos turi daug naudingų programų. Jie dažnai naudojami teorinėje fizikoje. Dalelių greitintuvai sutrupina protonus į kitus protonus, taip pat neutronus ir kitas elementarias daleles. Kai dalelės susiduria, mokslininkai išmatuoja mažas daleles, išmestas iš susidūrimo. Jie bando atrasti dalykų apie gluonus, kvarkus ir kitas pagrindines daleles, iš kurių susidaro protonai.
Protonų pluoštai taip pat naudojami radioterapijoje. Protonai yra kruopščiai nukreipti ir šaudomi į navikus, kur jie pažeidžia jų DNR ir sunaikina vėžines ląsteles. Šio tipo terapija labai mažai pažeidžia aplinkinius audinius. Skirtingai nuo operacijos, jo nereikia pjaustyti, todėl jis yra daug saugesnis ir mažiau kenksmingas tam tikrų rūšių navikams. Protonų pluoštai ypač efektyviai gydė tam tikrų rūšių akių vėžį. Anksčiau, norint patekti į naviką, akis turėjo būti pašalinta, tačiau dabar ją gali nukreipti protonų pluoštas.