Alternatif EnerjiBilimsel GelişmeDeneyselElektronikFizikİlginç BilimMakalelerTıp ve SağlıkÜtopyaUzay-Zaman

Mikroçip Büyüklüğünde Parçacık Hızlandırıcı Yapıldı

Parçacık hızlandırıcılar tıp bilimi için çok faydalı olabilir, fakat devasa boyutlara sahipler. Örneği; SLAC hızlandırıcı 3.2 km uzunluğundayken, CERN Büyük Hadron Çarpıştırıcısı(LHC) 27 km uzunluğundadır. Stanford Üniversitesi ve SLAC Ulusal Hızlandırıcı Laboratuvarı’ndan bilim insanları teknolojinin son nimetlerini kullanarak, bilgisayar çipine sığabilecek bir parçacık hızlandırıcı yaptılar. Bu sayede daha hassas bir şekilde kanser radyoterapileri verilebilecek.

Genelde parçacık hızlandırıcılarda, parçacıklar vakum tüplere ışınlanarak, ışık hızına yakın hızlara çıkarılabilirler. SLAC parçacıkları hızlandırmak için mikrodalga radyasyon kullanırken, LHC helyumla -271 0C derecelere kadar soğutulabilen süper iletken elektro mıknatıslar kullanırlar.

Hastaneler ve küçük bilim tesisleri için bu makineler çok hantal ve büyüktür. Geçtiğimiz yıllarda CERN, 2 metrelik bir prototip yapmıştı. İşte Stanford ve SLAC araştırmacılarından oluşan ekip, silikon çipe sığabilen bir parçacık hızlandırıcı üretti.

Bu yeni tasarımla elektronlar 30 mikrometrelik vakumlu kanala giderek kızılötesi ışınla hızlandırılarak, kanalın duvarındaki silikon kablolara yöneltiliyor. Kızılötesi lazer saniyede 100,000 kez titreşerek, her seferinde foton demetlerini elektronlarla vurarak doğru açıyla ileri doğru hızlandırıyor.

Üretilen prototip henüz pratik kullanım için uygun olmasa da, konseptin çalıştığını gösteriyor. Şimdilik, 0,915 keV (kilolelektronvolt) ile elektronlara enerji çıkışı verilebiliyor. Bu tıbbi uygulamalar veya araştırmalar için gerekenden binlerce kat daha küçük.

Bu yılın sonuna doğru araştırmacılar , 1 mega elektronvolt ateşleyecekler ya da diğer bir tabirle mevcut elde edilen enerjinin 1000 katı fazla. Bu sistemde araştırmacılar elektronları, ışık hızının % 94’ü kadar hıza çıkarmayı böylece medikal amaçlar veya araştırma amacıyla kullanım için uygun hale getirecekler.Araştırmacılar bunu gerçekleştirmek için aynı kanalı kopyalayacak ve böylece hızlandırıcı çip 2,5 cm’e sığacak.

Peki bu mikro parçacık hızlandırıcı ne için kullanılabilir?

Araştırmacılar parçacık hızlandırıcı çipin ilk uygulama alanının kanser tedavileri olacağını söylüyor. Normalde çok yüksek enerjili elektronlar hastanın cildini yakabilir. Bu nedenle katater misali bir vakum tüpün bir ucu hastanın tümörüne yerleştirilebilir. Elektronlar hızlandırıldığında; doğrudan kanserli hücreler vurulacak ve etrafındaki sağlıklı hücreler zarar görmeyecek.

Bilim insanları şimdilik çok zayıf olan mini hızlandırıcıların, gelecekte diğer hızlandırıcıların yerine geçebileceğini düşünüyor.

Kaynaklar:

https://phys.org/news/2020-01-particle-chip.html

https://newatlas.com/medical/stanford-particle-accelerator-on-a-chip/

İleri Okuma :

 “On-chip integrated laser-driven particle accelerator”, Science (2020). science.sciencemag.org/cgi/doi … 1126/science.aay5734Journal information:Science

Facebook Yorumları
Daha Fazla Göster

Oğuz Sezgin

Bir bilim sever ve kimyager olarak, internetteki eksikliği görerek Gerçek Bilim’i 2012'de kurdum. Bu sitede gördüğünüz pek çok bilim ve teknoloji haberini oldukça ciddi kaynaklardan toplayarak sizin için araştırıyor, çeviriyor ve geliştiriyorum. Gerçek Bilim'deki diğer yazarlar ve ben, her gün baş döndürücü şekilde gelişen bilim ve teknoloji haberlerini size aktarmaktan kıvanç duyarız.

3 Yorum

  1. En büyük hayalim olan en küçük birimdeki bu parçacık hızlandırıcının anti yerçekimi itki sisteminin temellerini attığının farkında değiller. Gelecek zamanlarda bu gerçeği insanlara anlatmak için çalışmalarımı sürdürmekteyim.

    1. Hocam anti yerçekimi mevzusuna meraklı biriyim. Elinizdeki bilgileri veya düşüncelerinizi öğrenebilir miyim

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

*

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

Başa dön tuşu