سيتم استخدام مسرع الجسيمات في الطب

يُستخدم مصادم الهدرونات الكبير لدراسة الجسيمات وآليات عملها، إلا أن عددًا من الخبراء يعتقدون أن مثل هذا الجهاز يمكن استخدامه في الطب أو الصناعة، إلا أن حجمه الهائل لا يسمح بذلك (يبلغ طول الحلقة الرئيسية أكثر من 26 ألف متر). لكن هذا ليس مسرع الجسيمات الوحيد في العالم؛ فقد طُوِّرت أكثر من اثني عشر تصميمًا تجريبيًا.

وقد بدأ المتخصصون في سيرن، باستخدام خبرتهم في إنشاء أجهزة مماثلة، في تصنيع نموذج تجريبي لمسرع جسيمات صغير، والذي سيكون طوله حوالي 2 متر ويمكن استخدامه بسهولة في الطب أو الصناعة (نظرًا لطوله الصغير، يمكن دمج مثل هذا الجهاز في المعدات).

استند المسرع الخطي الصغير (وهو ما أطلق عليه المتخصصون اسم تطويرهم) إلى تصميم مسرع ليناك4 الأكبر، والمقرر إطلاقه خلال خمس سنوات فقط. يُعد ليناك4 جزءًا من مجمع أكبر، وهو ضروري لتسريع جسيمات الهيدروجين إلى طاقات عالية.

يُجمّع المسرّع الخطي الصغير (Mini-Linac) وفقًا لمخطط شائع الاستخدام في تصنيع مثل هذه الأجهزة. استخدم المتخصصون مخطط عمود راديوي للترددات الراديوية (جزء مهم في أي مسرّع جسيمات يُنتج حزمًا عالية الطاقة). في نموذج المسرّع الجديد، قرر المطورون مضاعفة تردد التشغيل، مما أدى إلى تقليص أبعاده. كما استُخدم نهج جديد لاستخدام ديناميكيات الحزم والترددات الراديوية، وما إلى ذلك.

يتكون مُسرِّع الجسيمات الصناعي من وحدات صغيرة (50 سم مكعب) مُجمَّعة بالكامل. وكما أشار المُختصون، يبلغ تردد تشغيل الجهاز الجديد 750 ميجاهرتز، وسيُنتج حزمًا من البروتونات والأيونات بسرعة وكثافة منخفضتين نسبيًا، وستبلغ طاقة هذه الحزم حوالي 5 ميجا إلكترون فولت.

ويعتقد المطورون أن مثل هذا الجهاز سيكون مناسبًا للعمل مع مسرعات الجسيمات الأكثر قوة، وكذلك لعلاج الأورام السرطانية باستخدام أشعة البروتون أو كمصدر لجسيمات ألفا (اليوم، طور المتخصصون طرقًا جديدة للعلاج الإشعاعي باستخدام مثل هذه الجسيمات).

يمكن أيضًا استخدام Mini-Linac لإنتاج النظائر المشعة اللازمة في الصناعة والطب، ومع مثل هذا الجهاز لن تكون هناك حاجة لإنفاق أموال إضافية على النقل والأمن وغيرها من التدابير الضرورية في هذه الحالة.

ومن أهم مزايا هذا المسرع الجديد حجمه الصغير، إذ يمكن استخدامه بسهولة في الظروف الميدانية؛ أو يمكن استخدام مثل هذا الجهاز في الحفريات الأثرية وإجراء الأبحاث على جميع الاكتشافات مباشرة في الموقع.

ويقوم المتخصصون في سيرن حاليًا بتجميع قلب مسرع خطي من أربع وحدات.

ومن المقرر الانتهاء من أعمال التجميع بالكامل في أوائل عام 2016.

هناك موقفٌ غامضٌ تجاه مُسرِّعات الجسيمات، إذ يعتقد البعض أن هذه الأجهزة ستُسبِّب "نهاية العالم"، بينما يدعمها آخرون، على العكس من ذلك، العلماء. الهدف الرئيسي لمُصادم الهدرونات هو اكتشاف آلية تُعطي الجسيمات كتلةً، وهذا بدوره سيُشكِّل أساسًا لتطوير تقنياتٍ جديدة.

[ 1 ]، [ 2 ]، [ 3 ]، [ 4 ]