Un haz de carbono bajo control: cómo atrapar un destello gamma exprés
Cuando un haz de iones de carbono entra en el cuerpo, no libera su energía de inmediato, sino al final de su recorrido, como un corredor que se esfuerza al máximo en la recta final. Los médicos necesitan conocer el punto exacto de esa meta para no dañar tejidos sanos. Pero, ¿cómo mirar dentro del cuerpo sin hacer una incisión? La propia física da la respuesta: cuando los iones chocan con los núcleos atómicos, se generan breves destellos de radiación gamma.
La idea es sencilla: si se registra el momento en que el ion entra y el momento en que llega el destello gamma, la diferencia de tiempo revela a qué profundidad ocurrió la colisión. Es como el eco en las montañas: por el retraso del sonido se puede saber a qué distancia está la roca. Los científicos probaron por primera vez este método con un haz de iones de carbono en el centro italiano CNAO. Irradiaron un blanco de plástico de 30 centímetros de grosor y captaron los rayos gamma con un detector colocado al lado del haz.
Los experimentos con tres energías diferentes del haz mostraron que el cálculo y la realidad coinciden casi perfectamente. Para la energía más baja no hubo ninguna discrepancia; para la media, menos del uno por ciento; para la alta, hasta un ocho por ciento en el peor de los casos. Además, la señal resultó limpia: se trata principalmente de cuantos gamma, no de neutrones o fragmentos nucleares que interfieran. Por lo tanto, se puede confiar en el método.
¿Para qué sirve esto? Hoy en día, en el tratamiento con haces de partículas, los médicos se basan en cálculos, pero el cuerpo del paciente no es perfectamente homogéneo, y el haz puede detenerse un poco antes o después. Si se logra monitorear la profundidad en tiempo real, el tratamiento será más preciso y seguro. Por ahora es un experimento de laboratorio, pero demuestra que el eco de los destellos gamma puede convertirse en una brújula fiable para la radioterapia.
Los destellos gamma producidos al irradiar con carbono ocurren en milmillonésimas de segundo después del impacto del ion, más rápido de lo que tarda un parpadeo.