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Antimateria: Dove si trova e come produrla- Parte 2 di 7

In medicina, dal 1998, è stato messo a punto un sistema diagnostico denominato PET (Positron Emission Tomography) acronimo inglese di Tomografia a Emissione di Positroni.  Al paziente viene iniettata una soluzione radioattiva con un veloce tasso di dimezzamento di decadimento, come l’isotopo del Carbonio ¹¹C che decade in circa 20 min, o l’isotopo dell’Azoto ¹³N con un tempo di circa 10 min, o tempi rapidissimi come l’isotopo dell’Ossigeno ¹⁵O con circa 2 min o più elevati con l’isotopo del Fluoro ¹⁸F fino a circa ~110 min. Per via del loro basso tempo di dimezzamento, i radioisotopi devono essere prodotti da un ”Ciclotrone” sul posto e immediatamente prima di iniziare la misura. Si aspetta che venga raggiunta una concentrazione significativa all’interno dei tessuti organici da analizzare e poi si rimane in attesa di un decadimento Beta positivo.

Quando il nucleo è instabile, per difetto di neutroni, un protone si trasforma in un neutrone emettendo una particella Beta secondo la formula: p⁺ --> n° + β⁺ + neutrino. Una particella Beta è un elettrone ad alta velocità che fuoriesce da un nucleo in trasformazione se di segno “–”, se di segno “+” è l’antiparticella dell’elettrone ovvero il positrone. Una volta che il positrone è stato emesso dal nucleo instabile, la sua vita è brevissima, in quanto dopo pochi millimetri incontra un elettrone, che essendo la sua controparte di antimateria, si disintegra emettendo una coppia di fotoni di radiazione gamma emessi in direzioni opposte.

La PET è un enorme serie di rilevatori che circondano il paziente, qualora evidenzia una quasi perfetta doppia rilevazione, in direzioni opposte, segnala l’avvenuto decadimento beta e conseguente annichiliazione. La coppia di rilevatori identifica la direzione e dalla differenza temporale si può distinguere l’esatta posizione. Grazie ai computer si possono ricostruire sezioni di emissioni nel corpo e servono per avere rappresentazioni dei tumori e per la ricerca di metastasi. L’antimateria non serve solo come strumentazione medica ma vi possono essere anche sviluppi come sistema di cura contro il cancro. Già nel 1984 fù proposto (Gray e Kalogeropoulos) di utilizzare picogrammi di antiprotoni per curare tumori locali non operabili e nel 2003 ha preso il via il progetto ACE (Antiproton Cell Experiment) seguito da Michael Doser, presso il CERN. E’ stato valutato che gli antiprotoni sono 4 volte più efficienti dei protoni per distruggere le cellule malate. Oltre alla annichilazione degli atomi delle cellule della zona tumurale si aggiungerebbe anche un rilascio energetico superiore. Nella speranza di vedere applicate quanto prima tali ricerche, nel frattempo la comunità scientifica si è dato alla caccia all’antimateria nell’universo.