Proton Elementalleri
Proton, atomun yapı taşlarından biridir. Protonlar, nötronlar ve çok daha küçük elektronlarla birlikte temel elementleri oluşturur. Bu mikroskobik parçacıklar dar bir ışına odaklandığında ve son derece yüksek hızlarda vurulduğunda, buna proton ışını denir. Proton ışınları, hem deneysel fizikçiler hem de doktorlar için son derece faydalı şeylerdir.
Proton Işınları Nasıl Oluşturulur?
Protonların pozitif elektrik yükü vardır. Zıt yüklere sahip şeyler birbirini çekerken, aynı yüke sahip şeyler iter. Bu, bir parçacık hızlandırıcıdaki temel ilkedir - proton ışınlarını yapmak için kullanılan makine. Protonlar, elektromıknatıslar tarafından bir tüp aracılığıyla hızlandırılır. Mıknatısların arkasında bir proton olduğunda, mıknatıs, protonu kendisine doğru çekmek için negatif bir yüke geçer. Proton, mıknatısı geçerek hızlandıkça, protonu ondan uzaklaştırmak ve onu daha da hızlandırmak için yük pozitife çevrilir. Bir sıradaki bütün bir proton sırası, bir proton ışını oluşturur.
Bir proton ışını, neredeyse ışık hızında gidebilir, ancak parçacıkların harekete geçmesi biraz zaman alır. Bunu yapmanın bir yolu, büyük bir doğrusal hızlandırıcı kullanmaktır. Doğrusal hızlandırıcılar devasa şeylerdir - 2 mil uzunluğa kadar.
Bunu yapmanın başka bir yolu da dairesel bir hızlandırıcıdır. Dairesel hızlandırıcılar veya siklotronlar, parçacığın yolunu bir daire içinde bükmek için tasarlanmış bir manyetik alana sahiptir. Bir siklotrondaki bir proton demeti, yeterli hıza ulaşana kadar kendi etrafında dönecektir. Sonra hedeflerinden vurulacaklar.
Uygulamalar
Proton ışınlarının birçok faydalı uygulaması vardır. Genellikle teorik fizikte kullanılırlar. Parçacık hızlandırıcıları, protonları diğer protonlara, ayrıca nötronlara ve diğer temel parçacıklara çarpar. Parçacıklar çarpıştığında, bilim adamları çarpışmadan dışarı atılan küçük parçacıkları ölçerler. Gluonlar, kuarklar ve protonları oluşturan diğer temel parçacıklar hakkında bir şeyler keşfetmeye çalışırlar.
Proton ışınları radyasyon tedavisinde de kullanılır. Protonlar dikkatlice hedeflenir ve tümörlere ateşlenir, burada DNA'larına zarar verir ve kanser hücrelerini öldürürler. Bu tür bir tedavi, çevredeki dokuya çok az zarar verir. Ameliyattan farklı olarak, kesme gerektirmez, bu da belirli tümör türleri için çok daha güvenli ve daha az zararlı hale getirir. Özellikle proton ışınları, belirli göz kanseri türlerinin tedavisinde çok etkili olmuştur. Önceden tümöre ulaşmak için gözün çıkarılması gerekiyordu, ancak şimdi proton ışını tarafından hedef alınabiliyor.