Claudia scrive:
Sono una studentessa al quinto anno di liceo scientifico PNI [...] a giugno dello scorso anno ho avuto la grande opportunità di svolgere uno stage bisettimanale presso l'INFN di Legnaro [...]. Quell'esperienza mi è rimasta molto impressa, in particolare i collegamenti tra acceleratori di particelle e applicazioni concrete. Tra le altre, una lezione di rilievo è stata quella sulla BNCT, una terapia per la cura di tumori tramite appunto acceleratori di particelle. Da qui l'idea di svolgere una tesina incentrata su questo [...] (conservo ancora le slide e gli appunti presi). Mi resta da capire se può essere un argomento sufficiente[...]; se è più opportuno inserirlo nel contesto delle varie applicazioni concrete degli acceleratori di particelle (es. sminamento), oppure nel contesto della fisica applicata alla medicina (es. encefalogrammi, elettrocardiogrammi).I tre possibili titoli della tesina quindi sono all'incirca: la boroterapia,gli acceleratori di particelle e le loro applicazioni, fisica in medicina. Lei cosa consiglia:
1. Quale pensa potrebbe essere il più interessante o quello che sarebbe più 'facile' affrontare con completezza?
2. Quali sarebbero i punti chiave e le esperienze più rilevanti che potrei approfondire nelle varie ipotesi?
3. Quanto a fondo mi consiglia di approfondire il funzionamento degli acceleratori, quando ciò che mi interessa non è tanto questo quanto le loro applicazioni?
La ringrazio anticipatamente per la cortese attenzione.
Le mie risposte alle tre domande:
1.Scrivere una tesina sulla BNCT (Boron Neutron Capture Therapy: terapia di cattura neutronica da boro) è decisamente interessante e originale, sia come argomento in sé sia perché è frutto di un'esperienza svolta durante i tuoi studi. Quindi il mio consiglio è quello di sviluppare questo argomento.
Per poterlo fare in modo adeguato devi possedere nozioni base di fisica nucleare, essenzialmente riconducibili ai decadimenti radioattivi (in particolare il decadimento alfa), alle proprietà dei neutroni e alle reazioni di cattura neutronica. Anche se questi sono argomenti complessi, il livello al quale sono trattati nei principali libri di testo per la quinta è sufficiente per comprendere gli aspetti fondamentali della BNCT.
Se vuoi completare i tuoi appunti, sulla BNCT trovi materiali interessanti nel sito del prof. Altieri dell'Università di Pavia
In particolare, ti consiglio la lettura attenta di un articolo che il prof. Altieri ha pubblicato nel 2003 nella rivista La fisica nella scuola.
Può esserti utile anche perlustrare il sito del MIT sull'argomento.
Un articolo molto tecnico, ma nel quale puoi reperire molte informazioni comprensibili – e poi ha il vantaggio evidente di essere scaricabile in pdf…- è questo.
Sulle proprietà dell'isotopo B10 puoi vedere la voce Boron in Wikipedia , in cui trovi l'andamento della sezione d'urto (grandezza legata alla probabilità della reazione, ma forse lo sai già…) in funzione dell'energia dei neutroni incidenti
2. Relativamente alla fisica, i punti chiave attorno ai quali organizzare la tesina potrebbero essere questi:
- generazione di neutroni mediante un acceleratore di particelle (l'altra tecnica è quella di utilizzare un flusso di neutroni proveniene da un reattore nucleare, ma puoi ometterla)
- reazioni di cattura neutronica da parte del boro e degli altri isotopi presenti nei tessuti
- effetti delle radiazioni ionizzanti nei tessuti biologici
Se inserisci anche una parte più propriamente medico-biologica, relativa per esempio alle modalità con cui si arricchiscono di boro i tessuti bersaglio dell'irraggiamento e agli orizzonti terapeutici aperti dalla BNCT, la tesina assume una dimensione concettuale di tutto rispetto.
3. Puoi limitarti a inserire le nozioni base degli acceleratori di particelle effettivamente utilizzati per generare il fascio di neutroni per la BNCT. Avendo effettuato uno stage presso i laboratori dell'INFN, penso che tu sia in possesso di tutte le informazioni necessarie.
Buon lavoro