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Les faisceaux de particules les plus puissants du monde sont ceux qui sont utilisés dans les accélérateurs de particules les plus importants, tels que le Grand collisionneur de hadrons (LHC) près de Genève, en Suisse. Le Grand collisionneur de hadrons se trouve dans un tunnel de 27 km (17 mi) de circonférence, autant que 175 m (570 pi) sous terre. À un coût d'environ 10 milliards de dollars américains (US Dollars), le LHC est l'un des plus grands et les plus chères machines jamais construites.
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Bien que le terme «faisceau de particules" a une sensation de science-fiction, des faisceaux de particules sont trouvés dans tous les téléviseurs à tube cathodique. Même tous les câbles électriques peuvent être considérés comme contenant une sorte de faisceau de particules d'électrons, bien que leur trajet est rarement linéaire. Dans un écran à tube à rayons cathodiques, un faisceau de particules est produite par un canon à électrons. Le canon à électrons tire des électrons sur un écran fluorescent, qui s'allume en réponse aux particules incidentes, la production d'une image.
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La plupart des types de faisceau de particules sont constitués de particules chargées telles que des électrons ou des protons, car les particules chargées sont faciles à accélérer le long de l'utilisation d'aimants. La plupart des faisceaux de particules sont créées par l'exécution d'un flux de particules à travers une série de dispositifs, dont chacun donne un petit coup de coude à la poutre, jusqu'à ce qu'il soit accéléré à une vitesse importante. Dans certains accélérateurs de particules, cette vitesse peut être autant que 99,999% de la vitesse de la lumière. Les faisceaux de particules constituées d'électrons ont tendance à être le plus rapide, car ces particules sont plus d'un millier de fois plus léger que les protons et peuvent ainsi être accélérés plus facilement.
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Une utilisation innovante des faisceaux de particules est dans la thérapie de radiation, où un faisceau de particules est dirigé pour tuer les cellules cancéreuses. L'inconvénient de cette approche est d'endommager les cellules saines et les risques de l'exposition aux rayonnements excès. Le mécanisme d'action est le rayonnement d'endommager l'ADN des cellules malignes, les obligeant à devenir incapable de se reproduire. L'une des difficultés de ce type de radiothérapie est la formation de tumeurs faible teneur en oxygène - les tumeurs qui se débarrassent de leur apport sanguin. Des tumeurs avec des niveaux élevés d'oxygène sont idéales pour la thérapie de radiation, comme le bombardement du tissu avec un rayonnement oxygénée libère de nombreux radicaux libres qui provoquent des dommages secondaires aux cellules cancéreuses.
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Un faisceau de particules est un faisceau de particules accélérées, des particules généralement chargées (ions). Applications de la vie réelle d'un faisceau de particules comprennent les accélérateurs de particules (les «Smashers atomiques"), en physique des plasmas, les téléviseurs à tube cathodique, les écrans d'ordinateur, et dans les thérapies du cancer. Après une brève rafale de recherche en particules armes de faisceau dans les années 1980, ces enquêtes ont été la plupart du temps abandonnées, avec des lasers et autres armes à énergie dirigée obtenir l'attention et des fonds de recherche de nos jours. Un exemple naturel d'un faisceau de particules serait la foudre, où les électrons font un saut de nuages ​​chargés négativement à la terre neutre.
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demandé dans Sciences par etienne23 (4.7k points)
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