* 核は小さく、正に帯電しています: 核は原子全体に比べて非常に小さく、陽子が含まれており、正電荷を与えます。
* 静電反発: 陽子やアルファ粒子などの荷電粒子は、核の正電荷によって撃退されます。この反発は、克服する必要がある障壁として機能します。
* 運動エネルギーが重要です: 核を貫通するには、帯電した粒子は静電反発を克服するのに十分な運動エネルギー(運動のエネルギー)を必要とします。これには、非常に高速に加速する必要があります。
* 粒子加速器が仕事をします: 粒子加速器は、荷電粒子に必要な運動エネルギーを与えるように設計されています。彼らは、電界と磁場を使用して粒子を非常に高速に加速し、核に浸透するのに十分なエネルギーを提供します。
核物理学で使用される粒子加速器の例:
* Cyclotrons: これらの加速器は、磁場を使用して荷電粒子の経路を曲げ、それらを外側にスパイラルにしてエネルギーを獲得します。
* synchrotrons: これらの加速器は、磁場と無線周波数場の組み合わせを使用して、円形の経路で粒子を加速します。
* 線形加速器(LINACS): これらの加速器は、電界を使用して、粒子を直線で加速します。
アプリケーション:
* 核研究: 粒子加速器は、核の構造を研究し、基本粒子を探索し、新しい要素を作成するために使用されます。
* 医療アプリケーション: 粒子加速器は、癌治療(プロトン療法)と医療イメージング(陽電子放出断層撮影、またはPETスキャン)に使用されます。
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