El Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha logrado un avance significativo en la seguridad radiológica al evaluar con éxito, por primera vez, sensores de carburo de silicio (SiC) destinados a detectar la radiación secundaria generada durante tratamientos de radioterapia. La investigación, liderada por el Instituto de Microelectrónica de Barcelona (IMB-CNM-CSIC) y publicada en Scientific Reports, demuestra la eficacia de estos dispositivos para medir el flujo de neutrones térmicos secundarios, un parámetro clave para garantizar la protección de los pacientes.
Un material más resistente y eficaz
En la radioterapia convencional, los aceleradores lineales (LINAC) que producen haces de fotones pueden generar neutrones indeseados cuando operan por encima de los 8 MeV. Aunque no participan en el tratamiento tumoral, estos neutrones pueden dañar tejidos sanos, por lo que su cuantificación es esencial.
Los nuevos sensores de SiC ofrecen ventajas frente a los detectores tradicionales basados en silicio o helio-3. Según el investigador Martín Pérez, “el carburo de silicio es mucho más resistente a la radiación y a las altas temperaturas, y es más accesible y económico que el diamante”.
El dispositivo —un diodo de SiC combinado con materiales convertidores de neutrones— se perfila como una alternativa viable para entornos de muy alta radiación, con una vida útil superior a la de los detectores actuales.
Primeras pruebas en un acelerador clínico
Los sensores fueron probados en un acelerador LINAC de 15 MeV en el Hospital Universitari de Girona Doctor Josep Trueta. El equipo logró medir con éxito los niveles de neutrones térmicos alrededor de la camilla del paciente, incluso a diferentes energías y tasas de dosis.
La investigadora Consuelo Guardiola explicó que conocer la dosis secundaria producida por neutrones es fundamental para mantener niveles de radiación seguros: “Este trabajo ha sido el punto de partida para probar el dispositivo en modalidades más avanzadas”.
Los resultados mostraron alta eficiencia y respuesta lineal, sin signos de saturación, lo que confirma la idoneidad del dispositivo para monitorización en tiempo real, una necesidad creciente en nuevas modalidades de radioterapia.
Aplicaciones más allá de la oncología
Además de su uso en dosimetría clínica, estos sensores pueden emplearse en seguridad nuclear, monitorización de radiación en instalaciones críticas, diseño de blindajes y estudios científicos.
El desarrollo ha sido posible gracias a la financiación del programa europeo Horizonte 2022, mediante una beca Marie Sklodowska-Curie, y del Consejo de Seguridad Nuclear (CSN).
Un proyecto colaborativo
El trabajo ha sido liderado por Martín Pérez e involucra a un amplio equipo del IMB-CNM-CSIC, el Institut Català d’Oncologia, el Hospital Josep Trueta y el Institut de Ciència de Materials de Barcelona (ICMAB-CSIC). Destaca también la contribución del ICMAB-CSIC en el desarrollo de las capas de litio convertidoras, esenciales para detectar los neutrones con precisión.
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