目前的对撞机也被用来治疗癌症吗？ 第1页

谢题主邀，这个问题确实无厘头，因为：

• TeV质子的穿透性与MeV质子是有本质上的区别的

为什么医用质子束治疗优于它的老前辈伽马射线治疗？除了质子对DNA的杀伤效率高于光子外，更重要的一点在于MeV质子束的能量沉积特性：布拉格峰的位置。

上图是我根据目前的医用质子束能量，所做的能量沉积图。人体组织在辐射医学中，可以近似看作是水。由上图可知，100MeV的质子束在即将耗完所有动能时，会大量释放能量(其实是消耗能量与运动距离的比值会达到最大，也就是dE/dx)，最终达到的效果，是在约75毫米的深度中，沉积了大部分的能量。这就是我们常说的“布拉格峰”，其优点在于不需要如同伽马射线一样，通过多个角度束流的重叠，来增加靶区域，也就是肿瘤区域的辐射剂量。下图可以很好地说明这一点。

显然，通过上图可知，伽马治疗对患者正常组织的辐射，要高于右侧的质子治疗。所以，质子治疗确实好。通过你和他的对话，可以知道，他是了解这种性质的。可这是对MeV级别的医用质子束啊，TeV的质子束性质就完全不同了。我们来看看7TeV质子束在水中的沉积情况。

上图是1000个7TeV质子在水中的能量沉积分布。你没有看错，这时候的长度单位是“米”。25米深的水，才把7TeV的能量全部耗尽。用这种能量的质子来对病人的病灶进行治疗，完全摒弃了MeV质子优良的性质不说，还极大地增加了医学辐射防护的成本：得造多厚的墙，才能把穿透病人后，能量依然巨大的质子束停下来？别忘了，隔壁控制室还有一群工作人员呢。

TeV级别的质子束，在空气中也会走很远。下图是7TeV质子在空气中的能量沉积，注意，单位是公里。

而且，LHC的束流在碰撞点时，束流尺寸(直径)会因为聚焦，而降低到64微米。且每25纳秒一个束，每束都是有10的11次方量级质子的致密束流，这跟医用质子束完全不是一个东西。当前对撞机加速器的研发和使用，可以说并没有为医用质子治疗的加速器提供多少有效的经验。这是一种为了研究基础物理，而特异化的质子束。

近期很多人都在讨论我国是否有必要建造大型对撞机，说实话，难得有一个科研项目可以如此普遍地，广泛地在民众中讨论。我认为这很好，无论是支持还是反对，都可以随着讨论的广泛化和深入化，而增加民众对科学知识的了解。题主您和这位小伙伴的讨论，就很好，虽然无厘头，却是很有必要的。但是，无论谁对谁错，都不需要以“打脸”来作为讨论的终极目的，这不是讨论问题的方式。