Nielen my, ale aj naši susedia rozširujú svoj jadrový energetický priemysel. Prípadne sa rozhodli s ním začať, hovorí docentka z Ústavu jadrového a fyzikálneho inžinierstva Fakulty elektrotechniky a informatiky STU Andrea Šagátová. Zastupuje tiež našu krajinu v Medzinárodnej agentúre pre atómovú energiu vo Viedni.
Pani docentka, začnime vašou profesiou. Ako ste sa dostali k jadrovej fyzike a technike, čo vás inšpirovalo?
Záujem vo mne vzbudil môj otec, ktorý je absolventom našej fakulty, hľadí na svet očami technika, a tak mi ho od detstva sprostredkovával. Pre konkrétne zameranie som sa rozhodla počas prvých ročníkov štúdia na našej fakulte, keď som získala predstavu o jednotlivých študijných smeroch. Najmä ma bavilo sledovať, čo sa deje v materiáloch na atomárnej a jadrovej úrovni.
Venujete sa vedeckému výskumu spojenému s mierovým využitím radiácie, ktorého výsledky možno uplatniť v zdravotníctve, vesmíre či životnom prostredí.
Áno, mierové využitie jadrovej energie, respektíve ionizujúceho žiarenia, zahŕňa niekoľko oblastí. V jadrových elektrárňach štiepením jadier vyrábame teplo, a následne elektrickú energiu. V oblasti medicíny sa žiarenie využíva na neinvazívne zobrazovanie detailov ľudského tela a na terapiu nádorových ochorení. Pri röntgenovaní sa postupne prešlo od snímania na film až po 3D zobrazenie pomocou CT prístrojov.
Začnime teda medicínou; v súvislosti s nádormi zrejme hovoríme o rádioterapii. Ako funguje?
Najskôr sa ničili gama a röntgenovým žiarením. Postupne pribúdajú technológie využívajúce žiarenie menej ničiace zdravé tkanivo, ktorým potrebujú preniknúť, a s výraznejšou deštrukciou v cielenom nádore, ako napríklad protónová či uhlíková terapia. Najnovšia je FLASH terapia, kde sa ožaruje intenzívne a krátko, čo je pre nádorové bunky ničivejšie, ako pre zdravé. Ja sa venujem výskumu v oblasti merania žiarenia, kde v spolupráci s Elektrotechnickým ústavom Slovenskej akadémie vied v Bratislave už niekoľko desaťročí vyvíjame polovodičové detektory pre digitálne zobrazovanie žiarením.
Celkovo ide o komplikované pojmy. Čo si môže laik predstaviť pod polovodičovými detektormi ionizujúceho žiarenia, ak hovoríme o využití v digitálnej rádiografii?
Sú to senzory, ktoré sa používajú napríklad aj v súčasných bežných CT prístrojoch a merajú röntgenové žiarenie po prechode pacientom v prstenci okolo neho. Detektory, na ktorých vývoji spolupracujeme, sú ale technologicky vyspelejšie. Princíp prevzali z pixelových detektorov v CERNe cez kolaboráciu Medipix a v každom pixeli hneď aj vyhodnotia, čo namerali. Je to vďaka elektronike na integrovanom obvode v rámci pixelu.
V čom je takéto meranie unikátne?
V tom, že merajú kvantovo každý fotón zvlášť na rozdiel od súčasných pixelových detektorov, ktoré integrujú signál z viacerých fotónov počas expozície. Nové kvantové zobrazovanie vedie k takzvanému farebnému röntgenovaniu, kde podľa nasnímania obsahu istých prvkov v tele možno danej časti tela pripísať odtieň určitej farby. Napríklad kosti obsahujúce vápnik budú biele, tkanivo so železom červené, a to aj s odtieňom podľa ich koncentrácie.
