Um próton é um dos blocos de construção do átomo. Prótons, juntamente com nêutrons e elétrons muito menores, compõem os elementos básicos. Quando essas partículas microscópicas são focadas em um raio estreito e disparadas a velocidades extremamente altas, isso é chamado de feixe de prótons. Os raios de prótons são coisas extremamente úteis, tanto para físicos experimentais quanto para médicos.

Como os feixes de prótons são criados

Os prótons têm uma 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 trocado por uma carga negativa para puxar o próton em direção a ele. À medida que o próton passa rapidamente pelo ímã, a carga muda para positiva, para afastar o próton, acelerando mais. Uma fileira inteira de prótons em fileiras faz um feixe de prótons.

Um feixe de prótons pode atingir a velocidade da luz, mas demora um pouco para que as partículas atinjam. Uma maneira de fazer isso é usar um acelerador linear grande. Os aceleradores lineares são coisas enormes - até 2 milhas de comprimento.

Outra maneira de fazer isso é com um acelerador circular. Os aceleradores circulares, ou ciclotrons, possuem um campo magnético projetado para dobrar o caminho da partícula em um círculo. Um feixe de prótons em um cíclotron girará ao redor e ao redor até obter velocidade suficiente. Em seguida, eles serão disparados em seu alvo.

Aplicativos

Os feixes de prótons têm muitas aplicações úteis. Eles são freqüentemente usados ​​em física teórica. Os aceleradores de partículas esmagam os prótons em outros prótons, assim como os nêutrons e outras partículas elementares. Quando as partículas colidem, os cientistas medem as pequenas partículas expelidas da colisão. Eles tentam descobrir coisas sobre glúons, quarks e outras partículas básicas que compõem os prótons.

Os feixes de prótons também são usados ​​na radioterapia. Os prótons são cuidadosamente direcionados e disparados contra tumores, onde danificam seu DNA e matam as células cancerígenas. Este tipo de terapia faz muito pouco dano ao tecido circundante. Ao contrário da cirurgia, não requer corte, tornando-a muito mais segura 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.