В ядерной медицине ионные пучки, использующие протоны и ионы углерода, клинически используются в лучевой терапии раковых опухолей с 1990-х годов. В отличие от рентгеновских лучей, их способность проникать в тело и выделять пик энергии, соизмеримый с энергией поступающих ионов в желаемом месте, делает их идеальными для воздействия на глубоко расположенные опухоли.
Прогнозируемые ударные волны значительно способствуют термомеханическому повреждению опухолевой ткани. В частности, коллективный поток, свойственный ударным волнам, помогает распространять биологически вредные химические вещества, такие как свободные радикалы, происходящие от ионов.
Этот механизм увеличивает объем опухолевых клеток, подвергающихся воздействию реактивных видов.
Авторы показывают, что при наличии ударных волн за 100 пикосекунд капля, пораженная ионом, распадается на капли гораздо меньшего размера, если ее радиус составляет от 30 до 1000 нанометров.
В данной работе предлагается способ прямого экспериментального наблюдения этих ударных волн.