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Der Teilchenbeschleuniger wird in der Medizin eingesetzt
Zuletzt überprüft: 02.07.2025
Der Large Hadron Collider dient der Untersuchung von Teilchen und ihren Wirkmechanismen. Einige Experten glauben jedoch, dass ein solches Gerät in der Medizin oder Industrie eingesetzt werden kann, seine enorme Größe lässt dies jedoch nicht zu (die Länge des Hauptrings beträgt mehr als 26.000 Meter). Dies ist jedoch nicht der einzige Teilchenbeschleuniger weltweit. Es wurden bereits mehr als ein Dutzend Versuchsdesigns erstellt.
Die Spezialisten des CERN haben aufgrund ihrer Erfahrungen bei der Entwicklung ähnlicher Geräte bereits mit der Herstellung eines Versuchsmodells eines kleinen Teilchenbeschleunigers begonnen, der etwa 2 m lang sein wird und problemlos in der Medizin oder Industrie eingesetzt werden kann (aufgrund seiner geringen Länge kann ein solches Gerät in Geräte eingebaut werden).
Der Mini-Linac (so nannten die Spezialisten ihre Entwicklung) basierte auf dem Design des größeren Beschleunigers Linac4, dessen Inbetriebnahme erst in fünf Jahren geplant ist. Linac4 ist Teil eines größeren Komplexes und wird benötigt, um Wasserstoffteilchen auf hohe Energien zu beschleunigen.
Mini-Linacs werden nach einem häufig verwendeten Schema für die Herstellung solcher Geräte zusammengebaut. Die Spezialisten verwendeten das Schema eines Hochfrequenz-Radiomasts (ein wichtiger Bestandteil jedes Teilchenbeschleunigers, der Hochleistungsstrahlen erzeugt). Im neuen Beschleunigermodell beschlossen die Entwickler, die Betriebsfrequenz zu verdoppeln, wodurch die Abmessungen reduziert wurden. Außerdem wurde ein neuer Ansatz zur Nutzung von Strahldynamik, Hochfrequenz usw. verwendet.
Der industrielle Teilchenbeschleuniger besteht aus kleinen (50 cm) Modulen, die bereits vollständig montiert sind. Wie Experten anmerken, beträgt die Betriebsfrequenz des neuen Geräts 750 MHz. Es wird Protonen- und Ionenstrahlen mit relativ geringer Geschwindigkeit und Intensität erzeugen, die Energie der Strahlen beträgt etwa 5 MeV.
Die Entwickler sind der Ansicht, dass sich ein solches Gerät für den Einsatz mit leistungsstärkeren Teilchenbeschleunigern sowie für die Behandlung onkologischer Tumoren mit Protonenstrahlen oder als Quelle für Alphateilchen eignet (Spezialisten haben heute neue Methoden der Strahlentherapie mit solchen Teilchen entwickelt).
Mini-Linacs können auch zur Herstellung von Radioisotopen verwendet werden, die in der Industrie und Medizin benötigt werden, und mit einem solchen Gerät müssen keine zusätzlichen Kosten für Transport, Sicherheit und andere in diesem Fall erforderliche Maßnahmen aufgewendet werden.
Ein wichtiger Vorteil des neuen Beschleunigers ist seine geringe Größe, da er problemlos unter Feldbedingungen eingesetzt werden kann; alternativ kann ein solches Gerät bei archäologischen Ausgrabungen eingesetzt werden und alle Funde direkt vor Ort untersucht werden.
CERN-Spezialisten bauen derzeit aus vier Modulen den Kern eines Linearbeschleunigers zusammen.
Der vollständige Abschluss der Montagearbeiten ist für Anfang 2016 geplant.
Es gibt eine zweideutige Haltung gegenüber Teilchenbeschleunigern. Einige glauben, dass solche Geräte das "Ende der Welt" verursachen werden, während andere im Gegenteil Wissenschaftler unterstützen. Das Hauptziel des Hadronenbeschleunigers ist die Entdeckung eines Mechanismus, der Teilchen Masse verleiht. Dies wiederum wird als Grundlage für die Entwicklung neuer Technologien dienen.
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