Une nouvelle façon d’accélérer les ions pourrait améliorer le traitement de certains cancers

Des physiciens de l’Université Chalmers, en Suède, ont mis au point une nouvelle façon d’accélérer les ions en utilisant des impulsions laser intenses. La technique consiste à faire rebondir des impulsions lasers sur un miroir pour produire des faisceaux d’ions beaucoup plus intenses que les systèmes d’accélération laser existants. Cette méthode pourrait être utilisée pour fournir des ions de haute énergie utilisés dans le traitement de certains cancers.
Les ions sont utilisés pour traiter certaines tumeurs inopérables, comme les tumeurs au cerveau. Ce traitement consiste en un faisceau concentré d’ions qui frappent les cellules cancéreuses, sans endommager les tissus sains environnants.

Les chercheurs de ce projet utilisent un laser pour donner aux ions le niveau d’énergie suffisant, au lieu d’utiliser des accélérateurs de particules classiques (dont il n’y a que quelques installations dans le monde).
« Seulement très peu de patients peuvent recevoir ce traitement aujourd’hui, car une installation de ce type n’est même pas disponible dans tous les pays européens. En utilisant notre méthode pour contrôler les ions, cette même technologie pourra être utilisée à l’avenir. Avec nous l’espérons, un équipement qui est plus compact, moins coûteux, et facile à utiliser » nous explique le professeur Mattias Marklund, chef du département de physique théorique à l’Université de technologie Chalmers et l’un des trois chercheurs à l’origine de cette découverte.

En peu de temps, Mattias Marklung et ses collègues, Felix Mackenroth et Arkady Gonoskov, ont développé cette nouvelle technique, appelée « Chirped-Standing-Wave Acceleration », qui peut se décrire de la façon suivante :

Un faisceau laser frappe une feuille mince d’un matériel donné et, lorsque celle-ci est frappée par l’impulsion laser, le matériau est ionisé. Le matériau est alors transformé en un plasma constitué de particules chargées et certains électrons et ions sont libérés et accélérés. Le courant électrique qui se créé entre les électrons et les ions positifs entraîne les ions hors de la matière et ce processus leur fournit une haute énergie.

Jusqu’à présent, cette méthode a uniquement été testée à l’aide de simulations informatiques de pointe, mais des expériences en laboratoire sont prévues en coopération avec l’Université de Lund et l’Université d’Umeå.

Sources

A new way of taming ions can improve future health care, Communiqué de presse de l’université de Chalmers, 07/09/2016

Rédactrice

Nelly Guitard