cyclotron
Accélérateur circulaire de particules atomiques.
Le cyclotron est utilisé par les physiciens pour étudier la structure de la matière. Les médecins disposent en général de modèles moins puissants qui produisent des molécules radioactives ou des rayonnements utilisés en radiothérapie.
Principe
Des particules chargées, telles que des protons ou des ions plus lourds, sont injectées à l'intérieur d'une chambre à vide circulaire d'un diamètre de l'ordre du mètre, où elles sont soumises, d'une part, à un champ électrique de radiofréquence qui leur confère une vitesse parfois proche de celle de la lumière (de l'ordre de 300 000 km/seconde), d'autre part, à un champ magnétique qui les fait tourner en orbite sur une trajectoire en spirale qui augmente progressivement d'amplitude. Lorsqu'elles ont atteint la vitesse désirée, elles sont éjectées du faisceau vers un point d'impact (→ accélérateur de particules).
Utilisations diagnostique et thérapeutique
Selon l'utilisation envisagée, la nature des particules accélérées et celle de la cible sur laquelle on les dirige varient. Cette cible peut renfermer une substance qui, devenue radioactive sous l'effet du rayonnement, servira ensuite à des fins diagnostiques au moyen d'une gammacaméra (thallium 201, iode 123). Dans quelques cas, ces substances émettent des positons ; on les utilise pour des examens spécialisés. C'est le cas en particulier du fluor 18, qui permet de marquer plusieurs molécules dont le 18 fluorodéoxyglucose (18FDG), utilisé en médecine pour la tomographie par émission de positons (T.E.P.).
En protonthérapie, la grande précision balistique du faisceau de protons permet de détruire sélectivement de petites tumeurs profondes. En neutronthérapie, un faisceau de neutrons obtenu par bombardement d'une cible métallique par les protons sert à traiter des tumeurs peu sensibles à la radiothérapie classique. Après une séance de neutronthérapie, le patient doit être isolé durant quelques heures dans un local hermétique aux radiations, les tissus irradiés étant susceptibles de présenter une radioactivité transitoire.
Pour en savoir plus, voir les articles protonthérapie, radiothérapie, tomographie par émission de positons.
