Cyclotron

Cyclotron là một thiết bị cho phép các hạt tích điện được gia tốc lên mức năng lượng rất cao. Nó được phát minh vào năm 1930 bởi Ernest Orlander và Magnus Fermi tại Đại học Chicago và nhanh chóng trở thành một công cụ chủ yếu trong vật lý hạt nhân và y học.

Nguyên lý hoạt động của cyclotron dựa trên việc sử dụng điện trường xoay chiều để tăng tốc các hạt tích điện. Trong thiết bị này, các hạt chuyển động theo hình xoắn ốc trong từ trường và mỗi khi chúng đi qua một cực điện, chúng sẽ được gia tốc. Quá trình này tiếp tục cho đến khi các hạt đạt được năng lượng cần thiết.

Một trong những ứng dụng chính của cyclotron là tạo ra các hạt năng lượng cao để nghiên cứu vật lý hạt nhân. Tuy nhiên, nó cũng được sử dụng rộng rãi trong y học để điều trị một số loại bệnh ác tính, đặc biệt là về mắt.

Việc sử dụng cyclotron trong y học dựa trên khả năng của bức xạ điện từ, phát sinh do sự gia tốc của các hạt tích điện, để tiêu diệt các tế bào ung thư. Tuy nhiên, bức xạ do cyclotron tạo ra rất mạnh và có thể gây tổn hại đáng kể cho các mô khỏe mạnh. Vì vậy, việc sử dụng nó trong y học ngày nay tương đối hiếm.

Nhìn chung, cyclotron là một công cụ rất quan trọng trong lĩnh vực vật lý hạt nhân và y học, nó cho phép các hạt tích điện được gia tốc lên những năng lượng rất cao. Tuy nhiên, việc sử dụng cyclotron trong y học cần thận trọng và chỉ nên được thực hiện ở các cơ sở y tế chuyên khoa dưới sự giám sát của các chuyên gia giàu kinh nghiệm.

Cyclotron là một thiết bị được thiết kế để tăng tốc các hạt tích điện. Nó sử dụng đồng thời cả từ trường và điện trường.

Nguyên lý hoạt động của cyclotron dựa trên thực tế là các hạt tích điện (ví dụ proton hoặc ion) được đặt giữa các cực của một nam châm điện mạnh và bắt đầu chuyển động theo hình xoắn ốc dưới tác dụng của từ trường. Trong trường hợp này, một điện áp xoay chiều được cung cấp cho các điện cực đặt bên trong buồng chân không. Mỗi khi một hạt đi qua giữa các điện cực, nó sẽ nhận thêm một xung năng lượng và tăng tốc.

Do đó, các hạt liên tục di chuyển giữa các điện cực, tăng tốc độ và năng lượng. Kết quả là chùm hạt tích điện thu được động năng rất cao.

Ứng dụng chính của cyclotron là tạo ra các chùm hạt tích điện năng lượng cao, được sử dụng trong vật lý hạt nhân và điều trị ung thư. Tuy nhiên, hiện nay, cyclotron được sử dụng khá hiếm trong y học vì bức xạ của chúng có thể gây tổn hại nghiêm trọng đến các mô khỏe mạnh của bệnh nhân.

Cyclotron là máy gia tốc hạt tích điện đặc biệt được sử dụng trong y học để điều trị ung thư. Chúng cho phép bạn tăng tốc độ chuyển động của các ion tích điện trong từ trường xuyên tâm và hướng chúng đến mục tiêu dưới dạng tiêu điểm khối u. Việc sử dụng cyclotron có hiệu quả trong việc loại bỏ khối u, nhưng có một số nhược điểm.

Thứ nhất, hoạt động của cyclotron đi kèm với bức xạ. Đây là vấn đề chính khi sử dụng cài đặt như vậy. Mặc dù bức xạ bao gồm chủ yếu là các hạt năng lượng thấp, nhưng nó gây tổn hại tích cực đến các mô khỏe mạnh xung quanh khối u. Kết quả là, việc sử dụng lâu dài công nghệ điều trị này có thể dẫn đến cái chết của các tế bào khỏe mạnh. Điều này chỉ có hại khi điều trị khối u não: nó khiến chúng phát triển và lan rộng, cản trở việc điều trị bằng bức xạ. Trong các trường hợp khác, nó không gây ra bất kỳ vấn đề nghiêm trọng nào do tác dụng hạn chế đối với các mô khỏe mạnh. Nhược điểm đáng kể thứ hai của việc sử dụng cyclotron là hoạt động không nhất quán của chúng. Một trong những ưu điểm chính của việc tiếp xúc y tế là tính nhất quán và liều lượng của liều bức xạ nhận được. Việc sử dụng loại nguồn bức xạ này không cho phép điều trị nhiều vùng trên cơ thể nếu không có sự giám sát thích hợp. Ngoài ra, cyclotron khá lớn và chiếm nhiều diện tích trong phòng. Do đó, việc sử dụng chúng đòi hỏi phải có các phòng khám được trang bị tốt với toàn bộ đội ngũ chuyên gia tham gia bảo trì lắp đặt và giám sát quá trình điều trị. Tuy nhiên, đội ngũ y tế