На сайте МАГАТЭ размещена интересная статья "What You Need to Know About Ion Beams" - "Что нужно знать об ионных пучках".

Будь то определение происхождения загрязняющих веществ, характеристика загрязняющих веществ в продуктах питания, визуализация отдельных биологических клеток или установление даты исторических объектов, ученые используют ионные пучки. Но что такое ионные пучки и как они используются?

Ионные пучки, как следует из их названия, представляют собой потоки электрически заряженных атомов. Ионы в пучке создаются специальными приборами, называемыми источниками ионов. Они набирают скорость при входе в электрическое поле, которое создается в ускорителе частиц, и управляются и фокусируются магнитными полями, чтобы двигаться по параллельным траекториям внутри вакуума в металлической трубе. В зависимости от типа ускорителя ионные пучки могут ускоряться со скоростью, близкой к скорости света.

В случае тандемных электростатических ускорителей (см. рисунок) ионные пучки бомбардируются образцом материала или объектом. Взаимодействие с материалом может заставить ионы в пучке изменить курс, или столкновение может привести к высвобождению частиц или излучения, в основном в форме рентгеновских или гамма-лучей. Затем это излучение может быть обнаружено и проанализировано.

Свойства энергии и испускаемого излучения раскрывают подробности о составе облучаемого образца, например, является ли он кристаллическим или нет, его твердость и физические свойства, представляющие интерес для новых технологий. Материалы или объекты бомбардируемых образцов также могут различаться по форме и фазам вещества и могут представлять собой тонкую фольгу; мелкие комочки земли; клетки человека, животных или растений; семена; горные породы; жидкости; или даже исторические артефакты или статуи. В зависимости от формы и состава материала бомбардировка может происходить в вакууме или на воздухе.

Благодаря своим уникальным аналитическим и модифицирующим возможностям пучки ускоренных ионов используются во многих приложениях. В мутационной селекции растений пучки ионов используются для облучения растительного материала или саженцев, чтобы ускорить их естественный процесс эволюции индуцированных мутаций и получить более урожайные или устойчивые к болезням и засухе культуры.

Протоны и другие ионы широко используются для производства радиоизотопов, необходимых для создания радиофармацевтических препаратов для диагностики и лечения рака. В терапии рака лучи протонов и ионов углерода используются для бомбардировки раковых опухолей, особенно когда альтернативная терапия невозможна. Эти лучи передают энергию опухоли, чтобы нагреть ее и разрушить.

В связи с растущим спросом на более прочные и качественные материалы широкое разнообразие ионных пучков также используется для изменения свойств материалов, повышения их сопротивления. Одним из примеров являются космические корабли или термоядерные реакторы, которым требуются материалы для работы в суровых радиационных условиях.

Полностью материал доступен здесь.