Elementais de prótons
Um próton é um dos blocos de construção do átomo. Prótons, junto com nêutrons e elétrons muito menores, constituem os elementos básicos. Quando essas partículas microscópicas são focadas em um raio estreito e disparadas em velocidades extremamente altas, isso é chamado de feixe de prótons. Os feixes de prótons são coisas extremamente úteis, tanto para físicos experimentais quanto para médicos.
Como os feixes de prótons são criados
Os prótons têm carga elétrica positiva. Coisas com cargas opostas se atraem, enquanto coisas com a mesma carga se repelem. Este é o princípio central de um acelerador de partículas - a máquina usada para fazer feixes de prótons. Os prótons são acelerados através de um tubo por eletroímãs. Quando um próton está atrás dos ímãs, o ímã é comutado para uma carga negativa para puxar o próton em sua direção. À medida que o próton passa velozmente pelo ímã, a carga passa a ser positiva, para empurrar o próton para longe dele, acelerando-o ainda mais. Uma fileira inteira de prótons em uma fileira forma um feixe de prótons.
Um feixe de prótons pode atingir quase a velocidade da luz, mas leva um tempo para que as partículas funcionem. Uma maneira de fazer isso é usar um grande acelerador linear. Aceleradores lineares são coisas enormes - até 2 milhas de comprimento.
Outra maneira de fazer isso é com um acelerador circular. Aceleradores circulares, ou cíclotrons, têm um campo magnético projetado para dobrar o caminho da partícula em um círculo. Um feixe de prótons em um ciclotron vai girar e girar até obter velocidade suficiente. Em seguida, eles serão atirados em seu alvo.
Formulários
Os feixes de prótons têm muitas aplicações úteis. Eles são freqüentemente usados na física teórica. Os aceleradores de partículas quebram prótons em outros prótons, bem como nêutrons e outras partículas elementares. Quando as partículas colidem, os cientistas medem as pequenas partículas lançadas para fora da colisão. Eles tentam descobrir coisas sobre glúons, quarks e outras partículas básicas que formam os prótons.
Os feixes de prótons também são usados na radioterapia. Os prótons são cuidadosamente apontados e disparados contra os tumores, onde danificam seu DNA e matam as células cancerosas. Esse tipo de terapia causa poucos danos ao tecido circundante. Ao contrário da cirurgia, não requer corte, o que o torna muito mais seguro e menos prejudicial para certos tipos de tumores. Em particular, os feixes de prótons têm sido muito eficazes no tratamento de certos tipos de câncer ocular. Anteriormente, o olho tinha que ser removido para chegar ao tumor, mas agora ele pode ser direcionado pelo feixe de prótons.