Terapia de feixe de hádrons, que costuma ser usado para tratar tumores sólidos, envolve a irradiação de um tumor com um feixe de partículas carregadas de alta energia, na maioria das vezes prótons; estes transferem sua energia para as células tumorais, destruindo-os. É importante entender a física precisa dessa transferência de energia para que o tumor possa ser direcionado com precisão. Pablo de Vera do Centro de Pesquisa MBN, Frankfurt, Alemanha e colaboradores nas Universidades de Murcia e Alicante, Espanha, produziram uma interpretação teórica consistente das medições experimentais mais precisas de deposição de energia de feixes de íons em jatos de água líquida, que é a substância mais relevante para simular interações com o tecido humano. Seu trabalho é publicado no The European Physical Journal D .
Quando um feixe de íons entra no corpo de um paciente, ele transfere sua energia cinética para o tecido, produção de excitações eletrônicas; a dose máxima de radiação destruidora de células é fornecida no momento em que para. Prever como atingir o tumor com precisão, reduzindo ou evitando a transferência de energia para o tecido normal adjacente, requer uma compreensão precisa deste 'poder de parada eletrônico'. Até agora, os modelos teóricos da interação não correspondem às poucas medidas experimentais disponíveis.
O método mais comum de modelar a perda de energia quando íons de alta energia passam por um material é a simulação de Monte Carlo. De Vera e seus colegas de trabalho usaram seu próprio método de Monte Carlo, que leva em consideração vários tipos diferentes de interação entre os íons e o material, bem como a geometria detalhada do alvo - aqui, um jato de água líquida. Eles descobriram que, uma vez que o diâmetro do jato foi ligeiramente reduzido, como pode acontecer facilmente com a evaporação, as simulações reproduziam quase exatamente os resultados experimentais. De Vera e seus colegas pretendem agora usar seu código para estudar a geração de elétrons secundários por feixes de íons no tecido e, assim, obter uma compreensão ainda melhor dos mecanismos físicos subjacentes a este poderoso tipo de tratamento do câncer.
