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Instrumentos avanzados para controlar las dosis de radiación

Avances recientes en la instrumentación han permitido utilizar haces de protones o iones como tratamiento oncológico y afinar más la dosimetría radiológica. Una amplia red de formación europea realizó investigaciones vanguardistas para desarrollar detectores de radiación útiles para diversos ámbitos industriales y médicos.

Tecnologías industriales

La dosimetría radiológica tiene aplicaciones muy amplias, por ejemplo determinar la exposición laboral, evaluar terapias biomédicas, medir la dosis secundaria (dependiente de la dispersión) durante una terapia radiológica e incluso calcular la exposición de los pasajeros de vuelos comerciales y de los astronautas en el espacio. Un extenso consorcio internacional (formado por ocho miembros plenos y seis miembros asociados) financió a dieciocho investigadores noveles (quince conforme a un contrato de tres años conducente a un doctorado y tres conforme a un contrato breve), todo ello gracias al apoyo brindado por la UE al proyecto ARDENT (Advanced Radiation Dosimetry European Network Training initiative). El interés se centró en tres tecnologías principales: detectores de gases, detectores de estado sólido y detectores de huellas (en función de las distintas velocidades a las que las huellas de partículas nucleares se marcan en comparación con los materiales masivos). Los investigadores al cargo desarrollaron y ensayaron instrumentos para medir las distribuciones de energía y las cantidades dosimétricas en campos de radiación complejos y en los haces de partículas monoenergéticos utilizados en las terapias contra el cáncer. Los dieciocho investigadores noveles, de doce países, participaron en un programa amplio de investigación y formación (cabe destacar que casi la tercera parte eran mujeres). El sitio web del proyecto ARDENT facilita información detallada sobre ellos y sus resultados. Como muestra de sus éxitos, se puede señalar que más del sesenta por ciento de estos investigadores noveles han encontrado empleo en empresas o institutos científicos. En virtud de una colaboración con la Aencia Espacial Europea (ESA), se pudo estudiar el chip TimePix, orientado a aplicaciones espaciales. Se trata de un detector de píxeles híbrido y semiconductor que rastrea partículas y mide la energía directa de distintos tipos de radiación. Varios proyectos trabajaron en el desarrollo y las aplicaciones de Timepix. Otro detector novedoso es GEMPix, fruto del acoplamiento de dos tecnologías del CERN (GEM o Gas Electron Multiplier y TimePix). Se puede usar en el ámbito de la dosimetría médica, la microdosimetría y la medición de emisores de fotones de baja energía para caracterizar residuos radioactivos. El equipo de ARDENT creó un fantasma 4D que puede imitar el movimiento de un tórax humano al respirar. Es capaz de simular los pulmones, los huesos y el movimiento de los tejidos en el interior de un torso humano, y también el movimiento en 3D de un tumor con el paso del tiempo en el interior del organismo. En él se pueden insertar detectores activos o pasivos para medir con precisión la dosis administrada a un tumor en movimiento durante radioterapia convencional y, en el futuro, en centros de terapia hadrónica avanzada. ARDENT desarrolló una actividad científica puntera en materia de dosimetría de radiación e hizo hincapié en las aplicaciones comerciales gracias a la participación de cuatro socios industriales. El proyecto formó a la próxima generación de investigadores en un ámbito clave, fomentó el desarrollo del sector privado y fortaleció la colaboración internacional, dejando tras de sí frutos duraderos.

Palabras clave

Radiación, dosimetría, red de formación, investigadores en la fase inicial de su carrera, ARDENT

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