Vortragsthema
Prof. Dr. Arno Straessner | ||
Physik mit Protonen - Von Teilchenkollisionen bei höchsten Energien zu Anwendungen in der Medizin | ||
Protonen sind nicht nur fundamentale Bausteine der Materie, sie werden auch in Experimenten der Teilchenphysik und in der Medizinphysik eingesetzt. In großen Teilchenbeschleunigern können Protonenstrahlen auf so hohe Energien beschleunigt werden, dass bei der Kollisionen von zwei Protonenpaketen neue Elementarteilchen künstlich erzeugt werden. Bereits im Jahr 2012 wurde so mit den ATLAS- und CMS-Detektoren des Large Hadron Collider am CERN das Higgs-Teilchen entdeckt. Seitdem sind die Physiker auf der Suche nach weiteren unbekannten Phänomenen, wie z.B. der sogenannten Dunklen Materie. Dazu müssen Teilchenbeschleuniger und Detektoren laufend verbessert werden. Ähnliche Beschleuniger und Teilchendetektoren wie in der Hochenergiephysik werden auch in der medizinischen Strahlentherapie zur Heilung von Tumoren eingesetzt, wie z.B. im Dresdner Universitäts-Protonentherapie-Zentrum. Dabei wird ausgenutzt, dass Protonen in Materie gestoppt werden können und die deponierte Energie tumoraktive Zellen unschädlich macht. Während und nach der Behandlung wird sekundäre Teilchenstrahlung mit speziellen Detektoren nachgewiesen, um die Behandlungsmethode zu kontrollieren. Der Vortrag gibt einen Einblick wie mit Protonen in Hochenergie-Kollisionen neue Physikbereiche erforscht werden und wie Protonenstrahlen in der Medizin genutzt werden. Im Hörsaal werden zudem Experimente vorgeführt, die die physikalischen Phänomene verdeutlichen, welche zum Nachweis von Teilchen in der Hochenergiephysik und in der Strahlentherapie eine Rolle spielen. a) Protonkollisionsereignis im ATLAS-Detektor am Large Hadron Collider des CERN |
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