Как ученые используют ускоритель протонов для флеш-терапии онкологических заболеваний

В Институте ядерных исследований Российской академии наук существует уникальная установка — линейный ускоритель протонов. Как рассказывает главный научный сотрудник Борис Жуйков, он отличается тем, что обеспечивает и высокую энергию ускоренных протонов, и большую интенсивность.

Этот линейный ускоритель элементарных частиц запустили в 1988 году, в 1991-м он вышел на максимальную мощность, но тогда задачи, под которые строился, стали неактуальны, и ему нашли другое, практическое применение — производство изотопов для нужд медицины и эксперименты, например, о том, как электроника выдерживает космическое излучение.

Ускоритель по некоторым параметрам похож на Останкинскую башню: почти такой же длины и потребляет столько же энергии, чтобы разогнать элементарные частицы до релятивистских скоростей.

Сергей Гаврилов, заведующий лабораторией: «Поскольку у нас тяжелые частицы — это протоны водорода, то на выходе они достигают скорости в десятые доли скорости света. 3, 4, 5 десятых долей скорости света».

Разогнанные ускорителем частицы в зависимости от задачи направляются в разные лаборатории. Новейшее направление исследований — флеш-терапия онкологических заболеваний. В основе ее принцип, похожий на лучевую терапию, только интенсивность воздействия на раковые клетки гораздо выше.

Сергей Акулиничев, главный научный сотрудник ИЯИ РАН, доктор физико-математических наук: «Фактически, наш ускоритель позволяет подводить ту же самую дозу, но с мощностью до миллиона грей в секунду, наш ускоритель в тысячи раз быстрее подводит дозу к опухоли, которую надо облучить».

Первые результаты исследований показали, что сверхмощный пучок протонов разрушительно действует на раковые клетки, оставляя здоровые неповрежденными. Но время облучения должно быть настолько коротким, что излечение может стать похожим на чудо.

Сергей Акулиничев: «Длительность импульса ускорителя — 100 микросекунд. Можете себе представить, как было бы хорошо, если все лечение свести к облучению одним импульсом в 100 микросекунд».

Этот метод поможет бороться с самыми сложными случаями, когда опухоль образуется вблизи жизненно важных органов. Предполагается, испытания по флеш-терапии займут по меньшей мере три года.

Алексей Квашенкин