¿Qué es un haz de partículas?

un haz es un haz aceleradas, por lo general con carga (iones). Las aplicaciones reales de un haz de partículas son los aceleradores de partículas ( destructores de átomos), en la del plasma, los televisores de tubo catódico-ray, pantallas de ordenador, y en terapias contra el cáncer. Después de un breve de la investigación sobre armamento de haz de partículas en la década de 1980, las investigaciones fueron en su mayoría ha caído, con rayos láser y otras armas de energía dirigida recibiendo la atención y los dólares de investigación hoy en día. Un ejemplo natural de un haz de partículas sería un rayo, donde los electrones dar un salto de las nubes de carga negativa en el suelo neutral.

La mayoría de los tipos de haz de partículas consisten de partículas cargadas, como protones o electrones, partículas cargadas, porque son fáciles de acelerar el uso a lo largo de los imanes. La mayoría de haces de partículas se crean mediante la ejecución de un flujo de partículas a través de una serie de dispositivos, cada uno de ellos imparte un pequeño impulso a la viga, hasta que se acelera a una velocidad considerable. En algunos aceleradores de partículas, esta velocidad puede ser de hasta 99,999% de la velocidad de la luz. Los haces de partículas compuesto de electrones tienden a ser el más rápido, ya que estas partículas son más de mil veces más ligeros que los protones y así se puede acelerar más fácilmente.

Aunque el término haz de partículas tiene una película de ciencia ficción se siente, haces de partículas se encuentran en todos los televisores de tubo de rayos catódicos. Incluso todos los cables eléctricos se puede considerar que contienen una especie de haz de electrones de las partículas, a pesar de que su camino es raramente lineal. En un tubo de rayos catódicos de televisión, un haz de partículas es producido por un cañón de electrones. El cañón de electrones dispara electrones a una pantalla fluorescente que se ilumina en respuesta a las partículas de entrada, produciendo una imagen.

Un uso innovador de los haces de partículas está en terapia de radiación, donde un haz de partículas se dirige a matar las células cancerosas. La desventaja de este enfoque es el daño a las células sanas y el riesgo de exposición a la radiación en exceso. El mecanismo de acción es la radiación de dañar el ADN de las células malignas, haciendo que se vuelven incapaces de auto-reproducción. Uno de los retos en este tipo de terapia de radiación es la formación de los tumores de bajo oxígeno-los tumores que crecen más que su suministro de sangre. Los tumores con altos niveles de oxígeno son ideales para la terapia de radiación, como el bombardeo de la radiación de tejido oxigenada con numerosos lanzamientos de radicales libres que causan daños secundarios a las células cancerosas.

Los rayos de partículas más potente del mundo son los que se utilizan en los aceleradores de partículas más grande, como el Large Hadron Collider (LHC), cerca de Ginebra, Suiza. El Gran Colisionador de Hadrones se encuentra en un túnel de 27 km (17 millas) de circunferencia, tanto como 175 m (570 pies) bajo tierra. A un costo de unos $ 10 mil millones de dólares (Dólares EE. UU. ), el LHC es una de las máquinas más grandes y más caro jamás construido.

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