Протонски елементи
Протон је један од градивних блокова атома. Протони, заједно са неутронима и много мањим електронима, чине основне елементе. Када се ове микроскопске честице фокусирају у уски зрак и пуцају изузетно великом брзином, то се назива протонски сноп. Протонски зраци су изузетно корисне ствари, како за експерименталне физичаре, тако и за докторе.
Како настају протонске греде
Протони имају позитиван електрични набој. Ствари са супротним набојима привлаче једна другу, док се ствари са истим набојем одбијају. Ово је централни принцип у акцелератору честица - машини која се користи за израду протонских зрака. Протони се кроз цев убрзавају електромагнетима. Када је протон иза магнета, магнет се пребацује у негативни набој да би повукао протон ка себи. Како протон убрзава магнет, наелектрисање се пребацује на позитивно, да би протон одгурнуо од њега, убрзавајући га још више. Читав низ протона у низу прави протонски сноп.
Протонски зрак може ићи скоро брзином светлости, али потребно је неко време да покрене честице. Један од начина да се то уради је употреба великог линеарног акцелератора. Линеарни акцелератори су масивне ствари - дуге и до 2 миље.
Други начин за то је кружни акцелератор. Кружни акцелератори, или циклотрони, имају магнетно поље дизајнирано да савија пут честице у круг. Сноп протона у циклотрону ће се вртјети около и около док не постигну довољну брзину. Тада ће бити упуцани у своју мету.
Апликације
Протонске зраке имају много корисних примена. Често се користе у теоријској физици. Убрзивачи честица разбијају протоне у друге протоне, као и неутроне и друге елементарне честице. Када се честице сударе, научници мере мале честице избачене из судара. Покушавају да открију ствари о глуонима, кварковима и осталим основним честицама које чине протоне.
Протонске зраке се такође користе у терапији зрачењем. Протони се пажљиво усмеравају и пуцају у туморе, где оштећују своју ДНК и убијају ћелије рака. Ова врста терапије наноси врло мало штете околном ткиву. За разлику од хируршке интервенције, она не захтева резање, што је чини много сигурнијом и мање штетном за одређене врсте тумора. Протонски зраци су нарочито ефикасни у лечењу одређених врста рака ока. Раније је око морало бити уклоњено да би се дошло до тумора, али сада га може циљати протонски зрак.