Científicos galegos crean unha nova tecnoloxía de raios X

Persoal investigador do Instituto Galego de Física de Altas Enerxías (IGFAE) –unidade de excelencia María de Maeztu na Universidade de Santiago (USC)– e da Universidade de Salamanca conseguiron xerar raios X a través dunha nova tecnoloxía de aceleración de electróns por pulsos láser ultracurtos.

Aínda que as enerxías alcanzadas son modestas, permiten estudar a súa aplicación en técnicas de radioterapia intraoperatoria ou en imaxe tomográfica en medicina, informa a USC.

Recoñecidos recentemente no congreso internacional Nuclear Photonics 2018, estes son os primeiros resultados obtidos no Laboratorio Láser de Aceleración e Aplicacións da Universidade de Santiago de Compostela (L2A2) ao abeiro do proxecto LaserPET. 

Hai unhas semanas, a Real Academia das Ciencias de Suecia outorgou o premio Nobel de Física a Gérard Mourou e a Donna Strickland xustamente polo desenvolvemento da tecnoloxía que permite xerar pulsos láser ultraintensos e ultracurtos. Esa tecnoloxía serviu para demostrar que un sistema láser destas características podía utilizarse para acelerar partículas. En 2011, persoal investigador do IGFAE, liderados polo profesor José Benlliure, propuxeron a construción dun laboratorio cuxo principal obxectivo é demostrar a viabilidade desta nova tecnoloxía de aceleración de partículas para desenvolver aplicacións médicas. 

O proxecto LaserPET, aprobado en 2013, recibiu financiamento do fondo tecnolóxico  FEDER e da Xunta de Galicia para construír o Laboratorio Láser de Aceleración e Aplicacións na USC, proceso completado en decembro de 2015. O laboratorio está equipado cun dos poucos sistemas láser que existen no mundo capaz de producir pulsos láser cunha potencia de 50 Teravatios (10 12 watts). Ao focalizar estes pulsos sobre un material, xéranse campos electromagnéticos moi intensos, capaces de acelerar en poucas  micras (0,001 milímetro) partículas a gran enerxía. No futuro esta tecnoloxía permitirá construír aceleradores de partículas compactos. 

“A vantaxe desta nova tecnoloxía é que, ao ter un foco xerador de raios X de dimensión micrométrica, conséguense imaxes de mellor calidade cunha menor cantidade de raios X”, asegura o catedrático de Física Atómica, Molecular e Nuclear José  Benlliure. “Ademais, pódese aplicar unha nova técnica de reconstrución da imaxe, radiografía por contraste de fase, que permite visualizar materiais de diferente densidade, en particular tecidos biolóxicos”.

Os investigadores do IGFAE puideron aplicar esta nova técnica tanto en radiografía convencional como a imaxes tomográficas en tres dimensións.

Estes resultados, presentados recentemente pola investigadora Lucía Martín nun dos congresos internacionais máis importantes dentro do ámbito das investigacións realizadas (‘ Nuclear Photonics 2018’), foron premiados polo seu interese, un primeiro fito que demostra o potencial desta tecnoloxía e do laboratorio  L2A2 da USC.

Nunha segunda fase do proxecto LaserPET, o equipo do IGFAE buscará incrementar a enerxía dos pulsos láser para acelerar protóns mediante o mesmo mecanismo que lles permitiu producir os raios X. O obxectivo é utilizar estes protóns acelerados por láser para desenvolver unha tecnoloxía alternativa para a produción dos radioisótopos que se utilizan en imaxe médica, en particular imaxe por emisión de positróns (PET), ou estudar o impacto que a aceleración láser ten nas técnicas de radioterapia usadas para a eliminación de tumores canceríxenos.