Martes, 18 Agosto 2015 16:48

El Sincrotrón: qué es y cómo funciona


Los componentes de “alta tecnología” de CNAO consisten en un conjunto de aceleradores y líneas de transporte de haces de partículas. Los haces son generados por fuentes que producen iones de carbono y protones. El Sincrotrón es el acelerador más importante de este conjunto. El sincrotrón de CNAO es un prototipo resultado de la investigación en física de alta energía y fue desarrollado gracias a la colaboración del Instituto Nacional de Física Nuclear (INFN), el CERN (Suiza), GSI (Alemania), LPSC (Francia) y la Universidad de Pavía y ha sido construido con tecnología principalmente italiana.

El sincrotrón tiene una forma circular de 80 metros de largo y un diámetro de 25 metros. En dos áreas localizadas en la parte interna de su circunferencia se ubican las denominadas fuentes de donde nacen las partículas. En las fuentes se encuentra plasma formado por átomos de gas que han perdido electrones. Estos átomos se extraen con campos magnéticos y radiofrecuencia y se seleccionan los protones y los iones de carbono. De esta forma nacen los "paquetes" de haces, cada uno de ellos compuestos por miles de millones de partículas.

Estos paquetesson pre-acelerados y se envían alsincrotróndondeviajan, inicialmente, a una velocidad de alrededor de 30.000kilómetros porsegundo. Sucesivamente son acelerados hasta alcanzar energías cinéticas de250MeV para los protones y 4.800MeV para losiones de carbono(MeV, equivale a un millón deelectro-voltios y es la unidad deenergía utilizada enlos fenómenos a nivel atómicoy nuclear). El haz de partículas se continúa acelerando en el sincrotrón y recorre aproximadamente 30.000km en medio segundo para llegar a laenergía deseada.Los hacesson enviados entonces a unade las tressalas de tratamiento. Para ello un imánde150 toneladas localizado encima de lacentral dobla en 90 gradosel haz de partículasy lo dirige desde arriba hacia la personaa tratar.

El haz que incide sobre las células del tumor es un como un "pincel" que se mueve en una manera similar a la de los electrones en un aparato de televisión y actúa con una precisión de 200 micrómetros (dos décimas de milímetro). Esta precisión se logra a través de:

  • Monitorización continua del paciente para registrar eventuales movimientos del cuerpo (respiración, por ejemplo) que puedan cambiar la posición del tumor empleando tele-cámaras a rayos infrarrojos que miden los movimientos en tres dimensiones;
  • Dos imanes de exploración que, sobre la base de las indicaciones del sistema de monitoreo de los haces, mueven el "pincel" a lo largo del contorno del tumor.

De esta manera, sección por sección, el tumor viene destruido. La transición de una sección a otra (más profunda) se consigue mediante el aumento de la energía del haz. La radiación completa del tumor dura unos pocos minutos.

Last modified on Viernes, 29 Junio 2018 15:00
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