{"id":12083,"date":"2024-04-26T20:00:23","date_gmt":"2024-04-26T20:00:23","guid":{"rendered":"https:\/\/revistanyt.com.ar\/online\/?p=12083"},"modified":"2024-05-05T01:07:34","modified_gmt":"2024-05-05T01:07:34","slug":"mas-de-70-anos-de-desarrollo-tecnologico-en-aceleradores-de-particulas-para-la-salud-e-investigacion","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistanyt.com.ar\/online\/mas-de-70-anos-de-desarrollo-tecnologico-en-aceleradores-de-particulas-para-la-salud-e-investigacion\/","title":{"rendered":"M\u00e1s de 70 a\u00f1os de desarrollo tecnol\u00f3gico en aceleradores de part\u00edculas para la salud e investigaci\u00f3n"},"content":{"rendered":"

Hace 92 a\u00f1os, los f\u00edsicos John Cockcroft y Ernest Walton dividieron el n\u00facleo de un \u00e1tomo por primera vez con un acelerador de part\u00edculas. La Comisi\u00f3n Nacional de Energ\u00eda At\u00f3mica tuvo su primer acelerador en 1953 y desde entonces est\u00e1 a la vanguardia en esta tecnolog\u00eda.<\/strong><\/span><\/p>\n

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Hace 92 a\u00f1os, el 28 de abril de 1932, los f\u00edsicos John Cockcroft y Ernest Walton anunciaron que hab\u00edan conseguido dividir el n\u00facleo de un \u00e1tomo por primera vez con part\u00edculas subat\u00f3micas aceleradas artificialmente<\/strong>. Hab\u00edan alcanzado el logro dos semanas antes en el laboratorio Cavendish de Cambridge, Inglaterra, con un acelerador de part\u00edculas que crearon para bombardear \u00e1tomos de litio y convertirlos en otros elementos, como helio. Por su descubrimiento, en 1951 recibieron el Premio Nobel de F\u00edsica. En 1953, en la sede central de la Comisi\u00f3n Nacional de Energ\u00eda At\u00f3mica comenz\u00f3 a funcionar el acelerador lineal Cockcroft-Walton, el primero de la Argentina.<\/p>\n

Desde entonces, el organismo est\u00e1 a la vanguardia en materia de aceleradores de part\u00edculas<\/strong> y actualmente los desarrolla y construye con tecnolog\u00eda propia. Estas m\u00e1quinas producen part\u00edculas cargadas, como protones, electrones o iones de otros \u00e1tomos m\u00e1s pesados, y utilizan campos electromagn\u00e9ticos para acelerarlas y hacerlas colisionar con n\u00facleos, \u00e1tomos o materiales inorg\u00e1nicos o biol\u00f3gicos. Los haces de las part\u00edculas aceleradas sirven, por ejemplo, para conocer mejor o modificar las propiedades de los materiales, pero tambi\u00e9n se utilizan en campos tan diversos como la medicina y la radiobiolog\u00eda, el monitoreo del medio ambiente, la producci\u00f3n de energ\u00eda, la prospecci\u00f3n petrol\u00edfera y hasta para el an\u00e1lisis de piezas de arte o arqueol\u00f3gicas.<\/p>\n

La Subgerencia Tecnolog\u00eda y Aplicaciones de Aceleradores<\/strong> de la CNEA est\u00e1 dedicada al desarrollo tecnol\u00f3gico de aceleradores de iones, los dispositivos asociados y sus m\u00faltiples aplicaciones para promover actividades de investigaci\u00f3n y servicios especializados. Su sede est\u00e1 en el Centro At\u00f3mico Constituyentes, donde se erige el TANDAR, un acelerador con una torre de 73 metros de altura que comenz\u00f3 a operar en 1986. En esta mini-m\u00e1quina de Dios se pueden energizar n\u00facleos de \u00e1tomos de cualquier elemento de la tabla peri\u00f3dica, como el ox\u00edgeno o el uranio. Tambi\u00e9n es posible simular las reacciones que ocurren dentro de las estrellas o reproducir las part\u00edculas que circulan en el espacio m\u00e1s all\u00e1 de la atm\u00f3sfera terrestre.<\/p>\n

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Interior del Tandar emplazado en el Centro At\u00f3mico Constituyentes.<\/span><\/p><\/div>

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En los \u00faltimos a\u00f1os se sum\u00f3 el desarrollo de aceleradores de part\u00edculas que producen neutrones para la Terapia por Captura Neutr\u00f3nica en Boro<\/strong> (BNCT, por sus siglas en ingl\u00e9s), una modalidad de tratamiento contra el c\u00e1ncer que se encuentra en etapa de ensayo cl\u00ednico. Tambi\u00e9n se trabaja en una adaptaci\u00f3n de esos aceleradores para producir radiois\u00f3topos.<\/p>\n

Aceleradores para la Vida<\/h4>\n

La Terapia por Captura Neutr\u00f3nica en Boro (BNCT) consiste en la administraci\u00f3n de un f\u00e1rmaco al paciente que es absorbido selectivamente por las c\u00e9lulas tumorales y que incorpora boro 10 en su estructura molecular. Este \u00faltimo es un is\u00f3topo no radiactivo del boro que tiene la caracter\u00edstica de absorber neutrones muy eficientemente. Con un acelerador se producen neutrones que luego se moderan para llevarlos a bajas energ\u00edas. Cuando ingresan al organismo son absorbidos s\u00f3lo por las c\u00e9lulas marcadas con boro, que son las cancerosas. De esta manera, se minimiza el impacto en las c\u00e9lulas sanas. Por sus caracter\u00edsticas, esta terapia puede ser de gran utilidad para tratar tumores infiltrantes difusos, que no pueden ser abordados con radioterapia convencional porque las c\u00e9lulas tumorales se encuentran dispersas.<\/p>\n

Inicialmente, las pruebas para desarrollar esta terapia se hicieron en el reactor RA-6, ubicado en el Centro At\u00f3mico Bariloche. Pero un centro at\u00f3mico no es un hospital. En el marco del proyecto \u201cAceleradores para la Vida\u201d<\/strong> (gran premio INNOVAR 2023), el doctor en F\u00edsica Andr\u00e9s Kreiner, subgerente de Tecnolog\u00eda y Aplicaciones de Aceleradores de la CNEA, con su grupo desarrolla un acelerador capaz de generar neutrones y que s\u00ed puede ser instalado en un centro de salud.<\/p>\n

\u201cDesarrollamos una m\u00e1quina conformada por m\u00f3dulos de 240.000 voltios cada uno, que son apilados para as\u00ed sumar tensi\u00f3n. Para acelerar part\u00edculas aptas para BNCT hacen falta algo menos de 1,5 mill\u00f3n de voltios\u201d, explica Kreiner. En 2022, la CNEA le vendi\u00f3 un prototipo de este acelerador de un m\u00f3dulo al KIRAMS, el Instituto Coreano de Ciencias M\u00e9dicas y Radiol\u00f3gicas.<\/p>\n

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T\u00e9cnicos de CNEA en la instalaci\u00f3n del acelerador Kirams en Corea del Sur.<\/span><\/p><\/div>

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Ahora, se est\u00e1 trabajando para adaptar un acelerador de un m\u00f3dulo similar al vendido a Corea para producir radiois\u00f3topos<\/strong>. \u201cEn el acelerador se producen neutrones para generar una reacci\u00f3n nuclear que a su vez genera molibdeno 99. Este radiois\u00f3topo tiene un tiempo de vida media de 66 horas y despu\u00e9s decae en tecnecio 99<\/strong>. Este \u00faltimo tiene un per\u00edodo de desintegraci\u00f3n de 6 horas y se utiliza en medicina nuclear para estudios de diagn\u00f3stico con im\u00e1genes\u201d, precisa Kreiner.<\/p>\n

\u201cLa posibilidad de generar tecnecio con un peque\u00f1o acelerador permite independizarse de una m\u00e1quina grande, como es un reactor, y de toda la log\u00edstica que implica distribuir ese is\u00f3topo en diferentes lugares del pa\u00eds y del exterior. El acelerador que estamos dise\u00f1ando se puede instalar en un centro de producci\u00f3n o en un hospital donde hay mucha demanda, para distribuir los radiois\u00f3topos por toda su zona de influencia\u201d, agrega el cient\u00edfico.<\/p>\n

En marzo, Kreiner recibi\u00f3 el premio Hatanaka Award 2024, que otorga la Sociedad Internacional para la Terapia por Captura Neutr\u00f3nica, por \u201csus contribuciones destacadas al avance del programa BNCT en Argentina, as\u00ed como por su liderazgo cient\u00edfico ejemplar a escala global en dise\u00f1o y construcci\u00f3n de aceleradores para aplicaciones BNCT\u201d. Adem\u00e1s, en 2023 recibi\u00f3 un Diploma al M\u00e9rito en los premios Konex en la categor\u00eda de Desarrollo Tecnol\u00f3gico.<\/p>\n

Del primer acelerador al moderno ciclotr\u00f3n para protonterapia<\/h4>\n

La CNEA impulsa actividades de investigaci\u00f3n y desarrollo con aceleradores desde sus inicios. Despu\u00e9s de la llegada del Cockcroft-Walton en cascada<\/strong> de 1,2 MV, el 28 de septiembre de 1954 tambi\u00e9n se incorpor\u00f3 un sincrociclotr\u00f3n<\/strong> (foto de apertura)<\/em> de 180 cent\u00edmetros, el primero de Sudam\u00e9rica, que permit\u00eda acelerar deuterones y part\u00edculas alfa. Ambas m\u00e1quinas estuvieron operativas hasta fines de los a\u00f1os 70 en la sede central de avenida Libertador al 8200, y permitieron avanzar en f\u00edsica experimental y, adem\u00e1s, en el descubrimiento de 20 nuevos radiois\u00f3topos<\/strong> (\u00e1tomos inestables que emiten radiaci\u00f3n) por parte del equipo de Radioqu\u00edmica de la instituci\u00f3n.<\/p>\n

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El primer acelerador de cascada funcion\u00f3 en la Sede Central de CNEA.<\/span><\/p><\/div>

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Mientras tanto, desde 1969 en el Centro At\u00f3mico Bariloche opera el LINAC<\/strong>, que acelera electrones a muy alta energ\u00eda y los hace chocar contra un blanco para generar rayos gamma, que a su vez obligan al blanco a liberar neutrones de los n\u00facleos de los \u00e1tomos que lo componen. Estos neutrones son sometidos a un proceso para bajarles la energ\u00eda y utilizarlos en el estudio de propiedades de materiales, ingenier\u00eda nuclear o biolog\u00eda.<\/p>\n

El acelerador m\u00e1s emblem\u00e1tico de la CNEA es el TANDAR<\/strong>, cuya torre ya es un \u00edcono de la avenida General Paz, en las cercan\u00edas de Constituyentes. En 1977, el organismo contrat\u00f3 a la firma estadounidense Electrostatics International Inc. para que lo construyera. La Argentina desarroll\u00f3 la ingenier\u00eda conceptual para las obras locales, incluyendo las de la emblem\u00e1tica torre, el tanque de presi\u00f3n y el sistema de trasvase y almacenamiento de hexafluoruro de azufre. Las obras empezaron a fines de 1979 y en septiembre de 1985 se experiment\u00f3 con el primer haz de iones. La inauguraci\u00f3n oficial fue en 1986.<\/p>\n

Dentro de la torre se encuentra el tanque donde se aceleran las part\u00edculas. Los n\u00facleos de los \u00e1tomos llegan hasta casi un 10 por ciento de la velocidad de la luz<\/strong> y se utilizan para realizar investigaciones y experimentos de f\u00edsica nuclear. Los haces son derivados a un laboratorio que se encuentra en la base y que cuenta con equipamiento de avanzada, como un microscopio nuclear.<\/p>\n

Una de las aplicaciones del TANDAR es su uso como espectr\u00f3metro de masas: con haces de iones se individualizan los radiois\u00f3topos o \u00e1tomos radioactivos presentes en una muestra. Este m\u00e9todo tiene mucha sensibilidad, con baj\u00edsimos l\u00edmites de detecci\u00f3n, ya que permite contar los \u00e1tomos uno por uno. Cada radiois\u00f3topo brinda informaci\u00f3n sobre un proceso de la naturaleza. Por ejemplo, el berilio-10 ofrece datos sobre procesos geol\u00f3gicos y el iodo-129 o el uranio-236 sobre la contaminaci\u00f3n en el medioambiente. Por otra parte, el acelerador tambi\u00e9n se utiliza para estudiar con un haz externo los efectos de la radiaci\u00f3n en material biol\u00f3gico, como cultivos de c\u00e9lulas.<\/p>\n

Mientras tanto, en el Centro At\u00f3mico Ezeiza, desde 1994 funciona un ciclotr\u00f3n o acelerador circular de part\u00edculas<\/strong>. All\u00ed se produce 18 fluorodexosiglucosa (18-FDG), un radiotrazador usado en tom\u00f3grafos por emisi\u00f3n de positrones (PET) para la detecci\u00f3n temprana de tumores. Actualmente tambi\u00e9n se est\u00e1 trabajando para poder producir citrato de galio (67-Ga), un radiof\u00e1rmaco que se usa para realizar diagn\u00f3sticos.<\/p>\n

Por otra parte, en el Centro Argentino de Protonterapia<\/strong> que se construy\u00f3 en el barrio de Agronom\u00eda se est\u00e1 instalando un ciclotr\u00f3n modelo C230 del sistema Proteus Plus\u00ae<\/strong> que pesa 230 toneladas. Esta enorme m\u00e1quina producir\u00e1 haces de protones para un avanzado tipo de radioterapia contra el c\u00e1ncer, especialmente recomendada para pacientes pedi\u00e1tricos o tumores de dif\u00edcil acceso. La Argentina ser\u00e1 el \u00fanico pa\u00eds de Sudam\u00e9rica donde se ofrecer\u00e1 este tratamiento, consolidando su posici\u00f3n de liderazgo regional en materia de aceleradores de part\u00edculas para la salud y la investigaci\u00f3n.<\/p>\n

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Fuente: CNEA<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/section>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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