Отходы ускорителей частиц помогут в производстве материалов для борьбы с раком

Энергия, которая обычно уходит впустую внутри мощных ускорителей частиц, может быть использована для создания ценных медицинских изотопов, обнаружили учёные.

Исследователи из Йоркского университета показали, что интенсивное излучение, захваченное в «сбросах пучка» ускорителей частиц, можно перепрофилировать для производства материалов, используемых в терапии рака. Исследование опубликовано в журнале Physical Review C.

Учёные нашли способ заставить оставшиеся фотоны выполнять вторую работу, не влияя на основные физические эксперименты. Пучок фотонов, предназначенный для исследования материи, составляющей нашу Вселенную, может одновременно использоваться для создания полезных медицинских изотопов в диагностике и лечении рака.

Спасение жизней

Доктор Мамад Эслами, ядерный физик из Школы физики, инженерии и технологий Йоркского университета, заявил: «Мы показали потенциал генерации меди-67, редкого изотопа, используемого как в диагностике, так и в лечении рака, продемонстрировав, что то, что мы можем рассматривать как отходы эксперимента на ускорителе частиц, можно превратить в нечто, способное спасать жизни».

«Наш метод позволяет высокоэнергетическим ускорителям поддерживать противораковую медицину, продолжая свою основную научную работу».

Медь-67 испускает излучение, которое одновременно уничтожает раковые клетки и позволяет врачам отслеживать прогресс лечения. Клинические испытания уже исследуют его применение против таких состояний, как рак простаты и нейробластома, но глобальные поставки остаются ограниченными из-за проблем с производством.

Масштабирование

Поскольку крупные исследовательские ускорители частиц часто работают в течение длительных периодов, этот процесс может постепенно накапливать полезные количества изотопов параллельно с другими экспериментами, не требуя выделенного времени пучка. Этот подход может позволить существующим физическим объектам работать одновременно как источники медицинских материалов, способствуя созданию жизненно важных методов лечения при более эффективном использовании энергии ускорителя.

Следующим шагом для команды будет сотрудничество с лабораториями ускорителей и медицинскими партнёрами для применения метода на других объектах и изучения того, как его можно масштабировать для получения клинически полезных количеств меди-67 и других полезных изотопов надёжным и рентабельным способом.

Больше информации: M. Eslami et al, Unconventional ⁶⁷Cu production using high-energy bremsstrahlung and cross section evaluation, Physical Review C (2025). DOI: 10.1103/954z-cn34

Источник: University of York