Un grupo de investigadores del Instituto de F\u00edsica Corpuscular (IFIC), centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Cient\u00edficas (CSIC) y la Universitat de Val\u00e8ncia (UV), ha patentado un dispositivo compacto y port\u00e1til capaz de monitorizar de forma simult\u00e1nea radiaci\u00f3n gamma y neutrones producidos en procesos radiactivos y reacciones nucleares. Este detector permite adem\u00e1s medir estas radiaciones con un amplio rango de energ\u00eda y visualizarlas espacialmente, lo que puede dar lugar a m\u00faltiples aplicaciones: desde la detecci\u00f3n de materiales radiactivos en programas de seguridad nuclear hasta mitigar los efectos secundarios de la hadronterapia, una novedosa forma de tratar el c\u00e1ncer.<\/p>\n
El desarrollo de este detector surge de un proyecto de investigaci\u00f3n b\u00e1sica financiado por el European Research Council (ERC) al investigador del CSIC en el IFIC C\u00e9sar Domingo Pardo mediante el programa Consolidator Grant. El proyecto HYMNS trata de reproducir en el laboratorio las reacciones nucleares que ocurren en el interior de las estrellas, y estudiar as\u00ed la formaci\u00f3n de los elementos m\u00e1s pesados que el hierro en el Universo. En estos procesos se producen fotones, las part\u00edculas que componen la luz, en forma de radiaci\u00f3n gamma, y tambi\u00e9n neutrones, uno de los componentes del n\u00facleo del \u00e1tomo junto a los protones.<\/p>\n
\u201cPara reducir esta radiaci\u00f3n de neutrones y estudiar mejor los procesos nucleares que suceden en el interior de las estrellas hemos desarrollado una serie de t\u00e9cnicas e instrumentos de medida avanzados capaces de minimizar este fondo de neutrones\u201d, explica C\u00e9sar Domingo, investigador del CSIC en el IFIC que lidera el experimento. \u201cEnseguida nos dimos cuenta de que estas t\u00e9cnicas podr\u00edan tener aplicaciones en el campo de la seguridad nuclear, de la vigilancia portuaria e, incluso, en terapias m\u00e9dicas contra el c\u00e1ncer como la hadronterapia\u201d, contin\u00faa.<\/p>\n
El dispositivo consta de un colimador especial enriquecido con un is\u00f3topo del litio que permite absorber los neutrones e impide que haya radiaci\u00f3n de fondo producida en el propio colimador. \u201cUtilizando este colimador en primer plano, se forma una c\u00e1mara estenopeica que permite realizar una imagen de la radiaci\u00f3n de neutrones con gran precisi\u00f3n y eficiencia de detecci\u00f3n a la vez que permite aplicar simult\u00e1neamente t\u00e9cnicas de imagen gamma\u201d, describe el investigador.<\/p>\n
Por otro lado, la radiaci\u00f3n gamma se visualiza utilizando colimaci\u00f3n electr\u00f3nica con dos planos de detecci\u00f3n: en el primero, el rayo gamma se dispersa, y en el segundo se absorbe completamente. \u201cUniendo la informaci\u00f3n energ\u00e9tica y espacial de ambos planos somos capaces de reconstruir el origen espacial esta radiaci\u00f3n gamma\u201d, revela Jorge Lerendegui, investigador del CSIC participante en este proyecto.<\/p>\n
Aplicaciones<\/p>\n
Entre las principales aplicaciones de este dispositivo est\u00e1 la seguridad nuclear. \u201cEl detector permitir\u00eda identificar fuentes de radiaci\u00f3n nuclear donde puede haber uranio o plutonio ocultos, que emiten estos dos tipos de radiaci\u00f3n\u201d, asegura Lerendegui. Adem\u00e1s de detectar radiaci\u00f3n gamma y de neutrones a la vez, el dispositivo desarrollado en el IFIC es m\u00e1s compacto y ligero, \u201cmarcando la diferencia con otros dispositivos anteriores m\u00e1s voluminosos, lo que implica una mayor portabilidad y aumenta el rango de aplicaciones de este nuevo sistema\u201d, puntualiza C\u00e9sar Domingo.<\/p>\n
Los investigadores sit\u00faan en la terapia hadr\u00f3nica otra de las posibles aplicaciones de este dispositivo. Este tipo de terapia utiliza protones para tratar cierto tipo de tumores muy localizados. La ventaja respecto a la radioterapia convencional, que utiliza fotones, es que la hadronterapia afecta principalmente al tumor, minimizando da\u00f1os en los tejidos sanos colindantes.<\/p>\n
En el recorrido de los protones hacia el tumor se producen rayos gamma, \u201cque pueden ser analizados con este dispositivo para conocer con mucha precisi\u00f3n su trayectoria y si realmente depositan la mayor parte de su energ\u00eda en el tumor\u201d, seg\u00fan Jorge Lerendegui. \u201cPor otro lado, tambi\u00e9n se producen neutrones, que representan la principal fuente de dosis secundaria en este tipo de terapia. Por tanto, monitorizar ambos tipos de radiaci\u00f3n representar\u00eda un avance significativo en este campo\u201d, finaliza el investigador del CSIC.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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