Egyébként meglepő módon itt, az intézetben
helyezték üzembe az első magyarországi PET-készüléket. Ez egy orvosi
készülék, és nyilván nem véletlenül került ide.1
Természetesen nem. Elsősorban azért, mert itt volt (és van is) egy
ciklotron, itt lehetett előállítani a pozitronokat emittáló
izotópot. És amikor azt előállították, akkor ide kellett tenni azt a
kémiai kamrát, amelyikben a megfelelő radiofarmakont, tehát
megfelelő vegyületet állították elő, amelyik sugárzó izotóppal
ilyenformán meg volt jelölve.
Emiatt idejártak az orvosok és a betegek?
Igen, idejártak. És ez az ős-PET itt van még mindig az intézetben,
de vizsgálatokra már nem nagyon használják, mert nem elég jó a
felbontása (persze annak idején jó volt). Ezzel szemben tanítási
célra nagyon is alkalmas, egyetemisták, orvosok és különféle
természettudományi szakra járó hallgatók számára molekuláris
képalkotás címmel tartanak itt speciális előadásokat, és ezzel a
készülékkel gyakorlatoznak.
Egyébként most van az intézetben egy olyan PET, amellyel
kisállatokat lehet vizsgálni.
Miközben ezt a régi PET-et szelídítgették és babusgatták az itteni
elektronikusok, aközben kitanulták a PET konstruálásának módszereit.
A kisállat-PET elsősorban a gyógyszerkutatásban nagy jelentőségű, és
ennek érdekében, összefogva a Mediso nevű céggel, nem is egy, hanem
több prototípust is kifejlesztettek. Azóta már az együttműködés
tovább szélesedett, európai dimenziókat vett föl, és olyan
készüléket is fejlesztettek már, amelyikben kombinálva van a PET és
az MRI. Ilyen készülékekkel komplex élettani folyamatokat,
gyógyszerhatásokat tudnak embereken és állatokon vizsgálni, ráadásul
nem invazív módon.
Szó volt itt a „születésnapi” előadások során kopásvizsgálatokról
is.
Autóipari cégek és fejlesztő laboratóriumok számára van ezekre
szükség, ezekkel dolgozunk együtt. A mintákat, azokat az
alkatrészeket, amelyek kopnak, jól kontrollált módon ciklotronnal
kell besugározni, utána ezt az alkatrészt beszerelik a helyére, és
megvizsgálják, hogy egy bizonyos számú fordulat megtétele után
milyen mértékben kopott le, vagyis a felület aktivitása mennyire
csökkent.
Gondolom, ez egy érzékeny módszer.
Igen. Emellett természetesen teljesen veszélytelen módszer, bár
tudjuk, hogy az emberek tartanak mindentől, ami sugároz.
Ha már ez került szóba, mi a helyzet
a környezetvédelemmel, gondolom ezzel
kapcsolatban is vannak munkáik?
Elsősorban a Paksi Atomerőművel és a Nukleáris Hulladékokat Kezelő
Részvénytársasággal vagyunk kapcsolatban. Pakson és Paks környékén
vizsgáljuk a talajvíz radioaktivitását, valamint a
szellőzőkéményeken távozó gázok radioaktivitását. A lerakóknál pedig
a hordóba vagy betondobozba zárt hulladékoknál vizsgáljuk a
csomagolás hermetikusságát, és időnként egyet-egyet megfúrunk és
megvizsgáljuk, hogyan változik az aktivitása.
Emellett régóta mérik itt az intézetben a lehulló csapadék
radioaktivitását is. Amivel például szépen nyomon lehetett követni a
kísérleti atomrobbantások alakulását.
Ezeket a méréseket a kilencvenes évek elején abbahagyták. Annak
idején ezeket a méréseket Szalayné Csongor Éva, Szalay Sándor
felesége kezdte el. Az a munkatársunk, aki ezt átvette tőle, úgy
döntött, hogy erre ma már nincsen szükség. Csernobil után még a
Nature-ben közöltek egy cikket erről, mert annyira érdekes volt az
eset tanulsága. De Fukusima már ilyen szempontból érdektelen volt,
nemcsak azért, mert nem volt olyan jelentős az ehhez kapcsolódó
radioaktív szennyeződés Debrecenben, hanem azért is, mert nem volt
olyan gazdag háttéranyag, amivel ez összehasonlítható lett volna.
Beszéljünk az intézetnek az oktatásban való részvételéről. Van
egy közös tanszékük
a Debreceni Egyetemmel. Itt az intézet
munkatársai is oktatnak?
Igen. Először Koltay Ede volt a tanszékvezető, majd Kiss Árpád és
Csige István következett, és a tanszék munkája összekapcsolódott a
Van de Graaff-gyorsítósok munkájával, akik aeroszolszennyezéseket
vizsgálnak az említett mikroszonda segítségével: honnan származnak a
levegő aeroszol szennyeződései, milyen méretűek, mi a szennyezők
összetétele. Azok a fizikusok, radiokémikusok, akik ebben a munkában
részt vesznek, alkotják nagyrészt a tanszéket, a tanszék
munkatársainak másik része az egyetemről került át ide. Bár jogilag
az egyetem alkalmazottai, de itt, az intézetben van a tanszék, az
egyik épületet átrendeztük, mondhatnám átépítettük, a
kaszkádgyorsító épületében alakítottunk ki egy új emeletet, ott
vannak azok a laboratóriumok, ahova a környezetfizikát tanulmányozó
diákok járnak.
Ahogy erről beszéltünk, itt a sok kis gyorsítón is fontos eredmények
születnek, de azért előfordul, hogy ezek teljesítménye nem elegendő,
és akkor a kutatók elmennek mondjuk a CERN-be
(Organisation Européene pour la Recherche Nucléaire), vagy elmentek
korábban Dubnába, Szerpuhovba. Például a Higgs-bozon felfedezésénél
is ott voltak az intézet munkatársai.
Az LHC-nél (Large Hadron Collider) a legfontosabb munkájuk az volt,
hogy a CMS (Compact Muon Solenoid) nevű detektor optikai kontrolláló
rendszerét, amelyik több tucatnyi számítógépből, és egy csomó
lézerforrásból és detektorból áll, megtervezték. Erre azért van
szükség, mert a CMS óriási tömegű, és már gravitációs okokból is
deformálódik. De amikor bekapcsolják a mágneses teret, akkor még
inkább torzul. Ezért elmozdulnak egymáshoz képest a detektorok, és
előfordulhat, hogy nem lesz koncentrikus a nyaláb, nem a megfelelő
tengelyben megy, és hasonlók. Ezeket, és azt, ahogyan az energia és
a detektorra kapcsolt tér változik, nyomon kell követnie és
korrigálnia kell a rendszernek, és ezt a rendszert csinálták itt az
intézetben, valamint a Kísérleti Fizikai Tanszéken.
Ez nagyon fontos része volt a kísérletnek.
Valóban, és olyasmi, ami nem ér véget azzal, hogy beállították,
hanem állandóan finomítani kell, ellenőrizni, hogy jól működik-e
még. Ezért egy munkatársunk „ki van telepítve” oda. És mindig van
még néhány munkatársunk, aki ott van a CERN-ben, és a kísérleteken
dolgozik. De nem csak a CERN van nekünk, mert az mégiscsak
részecskefizika, és a részecskefizika az intézetben viszonylag új
„divat”, a kilencvenes évektől futott fel. Ezzel szemben a
hagyományos magfizika, a nehézion-fizika radioaktív nyalábos ága áll
legközelebb az intézet magfizikusaihoz, és ennek a tudománynak a
fellegvárai a darmstadti GSI (GSI Helmholtzzentrum für
Schwerionenforschung GmbH), Európában még Caenban a GANIL (Grand
Accélérateur National d’Ions Lourds), és a Tokió melletti RIKEN
Intézet (Institute of Physical and Chemical Research). Ezekkel
vannak a legintenzívebb kapcsolataink, kutatócsoportjaink évente
két-három alkalommal elmennek ezekre a helyekre, részt vesznek a
kísérletekben, és hazahozzák a kiértékelnivalót, lényegében a
kutatómunkájukat ezeken a gyorsítókon végzik.
És születnek a Nature-cikkek?
Többes számban azért elég nehéz beszélni, de születnek néha ilyenek
is.
Beszéljünk még az elméleti fizikáról!
Szívesen, én is elméleti fizikus vagyok. A matematikai fizikai ág
olyan, hogy valamiféle leírási módoknak kitaláljuk a metodikáját és
azt megpróbáljuk tesztelni, és ezek vagy jól működnek, vagy kevésbé
jól. A konkrét magokra végzett számításoknál egyfelől a
magszerkezeti számítások az érdekesek. Itt a legfontosabbak a
nukleoncsomó vagy más néven klaszter modellek, amelyeken többen
dolgoztunk, dolgozunk, ezeknek az eredményeit kell összevetni a
kísérleti magspektroszkópiai eredményekkel, ennek érdekében tehát
konkrét számításokat is végzünk. Emellett vannak a
magreakció-számítások, amelyek lényegében az egyes reakciók
hatáskeresztmetszetének megjóslását jelentik, amit szembesíteni
lehet a kísérletekkel. De ezen kívül általánosabb kvantummechanikai
dolgokkal is foglalkozunk, egyrészt az egzaktul megoldható
kvantummechanikai problémák új családjait tanulmányozzuk, másrészt
viszont a logikai műveleteket a kvantumszámítógépek számára
kidolgozó munkákba csatlakoztunk be. Az Einstein–Podolski–Rosen-
(EPR) paradoxon szerint ha van egy részecskepár, amelynek tagjai
eltávolodnak egymástól, és az egyik tagján végeznek valamilyen
manipulációt, akkor az befolyásolja a másik tag mérhető
tulajdonságait, akármilyen messzire is került egymástól a két
részecske. Ez a kvantum-összefonódottság. Ez lehetővé teszi például
titkos üzenetek küldését, vagy a kvantum-teleportálást és
hasonlókat; két munkatársunk dolgozik ilyen típusú vizsgálatokon.
Kulcsszavak: Atomki, atomi ütközések, gyorsító, neutrínó,
nanotudomány, ciklotron, tandetron
* A PET speciális orvosi
képalkotó eljárás, a pozitron-emissziós tomográfia kifejezés
rövidítése. Lényege, hogy a beteg szervezetébe, a vizsgálni kívánt
szervbe vagy szövetbe olyan radioaktív izotóppal megjelölt anyagot
juttatnak, melynek a bomlása során pozitronok keletkeznek. Ennek
segítségével nyomon lehet követni ennek az anyagnak a eloszlását,
illetve az eloszlás változását a kívánt helyen. Ezen módon nem az
anatómiai viszonyokat jelenítik meg, hanem az élettani folyamatokat.
Az eljárás nehézsége, hogy a sugárterhelés csökkentése érdekében
rövid felezési idejű izotópokat használnak, amelyek gyorsan
elbomlanak. Emiatt nincs idő a szállításra, a jelölő izotópot a
helyszínen kell előállítani, ehhez pedig egy gyorsítóra van szükség,
erre általában kisebb energiájú ciklotront használnak. Nemrég
Debrecenben helyeztek üzembe egy PET-centrumot, és itt is
telepítettek ciklotront erre a célra.
<
|