Strumentazione avanzata per il monitoraggio delle dosi di radiazione
La dosimetria delle radiazioni ha molteplici applicazioni, come ad esempio determinare l’esposizione occupazionale, valutare le terapie biomediche, le dosi secondarie (dovute alla dispersione) durante la radioterapia e persino l’esposizione delle persone a bordo dei voli commerciali e degli astronauti nello Spazio. Un grande consorzio internazionale ha pertanto addestrato 18 ricercatori nella fase iniziale (early-stage researchers, ESR) su temi pertinenti, grazie al supporto del progetto ARDENT(si apre in una nuova finestra) (Advanced Radiation Dosimetry European Network Training initiative). L’iniziativa ha finanziato 15 ESR con contratto triennale conclusi con PhD, mentre i restanti hanno ricevuto contratti a breve termine. L’attenzione era rivolta a tre principali tecnologie, ovvero rilevatori di gas, rilevatori a stato solido e rilevatori di traccia (sulla base di diverse velocità con cui le tracce di particelle nucleari sono incise rispetto al materiale sfuso). I ricercatori hanno sviluppato e testato la strumentazione per misurare le distribuzioni energetiche e le quantità dosimetriche in campi di radiazione complessi e in fasci di particelle mono-energetici utilizzati nella terapia oncologica. Tutti i 18 ESR di dodici paesi sono stati coinvolti in un ampio programma di ricerca e formazione. Da notare che quasi un terzo del team erano donne. Il sito web del progetto ARDENT fornisce informazioni sugli ESR del progetto e i loro risultati. Il successo si riflette nel fatto che oltre il 60 % degli ESR ha trovato lavoro in centri di ricerca o imprese. La collaborazione con l’Agenzia spaziale europea (ESA) ha permesso lo studio del chip TimePix per applicazioni spaziali. TimePix - un rilevatore pixel di monitoraggio delle particelle semiconduttrici ibride - misura l’energia diretta di vari tipi di radiazioni. Diversi progetti si sono concentrati sullo sviluppo e le applicazioni di Timepix. Un nuovo rilevatore, il GEMPix, è stato costruito combinando due tecnologie CERN (Gas Electron Multiplier (GEM) e Timepix) con potenziali applicazioni nella dosimetria medica, microdosimetria e misurazione degli emettitori fotonici a bassa energia per la caratterizzazione dei rifiuti radioattivi. ARDENT ha sviluppato un 4D phantom in grado di simulare il movimento del torace umano durante la respirazione. Questo permette la simulazione del movimento dei polmoni, delle ossa e dei tessuti all’interno del torace umano, nonché il movimento 3D di un tumore all’interno del corpo nel tempo. Permette di inserire rilevatori passivi e attivi per misurare con precisione la dose erogata a un tumore in movimento nella radioterapia convenzionale e, in futuro, nei centri di adroterapia avanzati. ARDENT ha condotto una ricerca di punta sulla dosimetria delle radiazioni con particolare attenzione alle applicazioni industriali, tramite i suoi quattro partner industriali. Il progetto ha formato la nuova generazione di ricercatori in un settore di ricerca fondamentale, ha favorito lo sviluppo del settore privato e ha rafforzato la collaborazione internazionale per un’eredità duratura.
