A Mirrotron a mirror és a neutron szavak összeolvadásából jött létre. Miért választották éppen ezt a nevet?

– A Mirrotron egy saját találmányra épült. 1991-ben alapítottuk a céget eredetileg neutron szupertükrök gyártására, amelyek nélkül ma már szin­te nem lehet neutronszórási mérő­­be­ren­dezést elképzelni. Azóta ugyan amerikai, német, svájci és koreai cégek is gyártják már üzleti alapon, de a világtermelés körülbelül 25 százalékát továbbra is a Mirrotron adja. Több mint harminc éve neutron szupertükrökkel kezdtük, később sokféle alkatrészt és komplett műszert is gyártottunk, és ma már neutronforrásokat is képesek vagyunk előállítani.

Mi a legutóbbi projektjük célja?

– A jelenlegi két projektünk célja a gyártási termékspektrumunk kiszélesítése. Első európai fejlesztésként egy kompakt gyorsító alapú neutronforrás (Compact Accelerator-Based Neutron Source; CANS) prototípusa jött létre 2023-ban Martonvásáron, ami elég kis méretű ahhoz, hogy egy üzemben vagy egy kórházban is fel lehessen állítani. A berendezésnek az ipar területén számos felhasználása lehetséges a kutatás-fejlesztésben, az anyagvizsgálati kísérletek­ben vagy az elkészült termékek minőség-ellenőrzésében.

A Mirrotron kompakt neutronforrást meghajtó RFQ típusú gyorsítóblokk (rézből készült komplex üreg, a jobb oldalon), amelyet a bal oldali, 200 MHz-es rádiófrekvenciás erősítő 300 kW csúcsteljesítményű jele hajt meg a kettőt összekötő koaxiális mikrohullám-vezető csövön keresztül.

Hogy működik a Mirrotron új terméke, amivel a nemzetközi piac meghatározó szereplőjévé szeretnének válni?

– A részecskegyorsító elején lévő ion­forrás nevű szerkezet hoz létre egy kis energiájú protonnyalábot. Ezt gyorsítja fel a berendezés lelkét adó gyorsító. Gyorsított protonok érkeznek a megépült prototípus­­ban 2,5 millió elektronvolt energiával a céltárgyra, és ott alakulnak át neutronokká, amelyek eredetileg minden irányban repülnek, és sebességük (energiájuk) túl nagy a különböző fel­használások számára. Úgynevezett moderátorok (lassítók) segítségével kisebb energiájú nyalábokat állítunk elő különböző felhasználások céljára. A jelenlegi pályázat tárgya, hogy kialakítsunk egy olyan neutronnyalábot, amely BNCT (Boron Neutron Capture Therapy) számára alkalmas. Ezt leghatékonyabban egy dedikált céltárggyal tudjuk elérni. BNCT-ben a leghasznosabb neutronok energiája 1 és 10 000 elektronvolt között van. A már korábban megépült első céltárgyunkat körülvevő moderátorok olyan neutronnyalábokat állítanak elő, amelyek az anyagkutatásra legalkalmasabb energiatartományba esnek, azaz 0,001 és 0,5 elektronvolt közé.

Magfizikai szimulációs modellszámítások a Mirrotron BNCT neutronforrás által kibocsátott neutronnyaláb energiaspektrumára, moderátor nélkül és különböző moderátorokon való átmenet során fellépő energiacsökkenés (lassítás) után.

A BNCT régi találmány. Már 1936-ban kitalálták, mert ismert volt, hogy a neutronokat az atomok különböző mértékben nyelik el, majd bizonyos esetekben az atom ezt követően szétbomlik. A bór ¹⁰B izotópjáról fedezték fel, hogy könnyen elnyeli a neutront, és azután rögtön elhasad, és az így keletkező két nagy energiájú atommag rendkívül roncsoló hatású, nagy kárt képes okozni a környező élő anyagban. Ha egy ¹⁰B atom egy sejt belsejében elnyel egy neutront, az megöli a sejtet. A BNCT-terápia lényege, hogy a neutronbesugárzás legerősebben azokat a sejteket károsítja, amelyekben bóratomok vannak, és sokkal kevésbé károsítja azokat, amelyekben nincsenek. Ma már elég jó módszerek léteznek arra, hogy négyszer több bóratomot juttassanak be rákos sejtekbe, mint a környezetükben lévő egészségesekbe. Ez a sugárkárosodás mikroszkopikus irányítását jelenti. Úgy kell beállítani a sugárzási szintet, hogy halálos dózist kapjanak a rákos szövetek, viszont a sugárzást követően a környező egészséges szövetek fel tudjanak épülni. Nem célja a projektnek, hogy betegeket besugározzunk, mert azt csak komoly kórházi háttérrel lehet. BNCT-vel kapcsolatos besugárzási tanulmányok, állatkísérletek viszont nálunk is lehetségesek lesznek.

A projekt célja az, hogy a nemzetközi piacon versenyképes BNCT neutronforrás prototípusát hozzuk létre, amit akár önmagában, akár a gyorsítóval együtt, teljes rendszerben a megrendelői igények szerint tudunk szállítani kórházaknak. Egy olyan új generációs berendezést építettünk, amely jó esélyekkel indulhat a nemzetközi piacon, mert miközben lényegesen olcsóbb, minőségben és teljesítményben állja a versenyt másokkal szemben. A világon pillanatnyilag Japánban használják a BNCT-t, mint a szokásos orvosi beavatkozá­sok egyikét. Korábban a világ számos részén folytak BNCT-kutatások, de ezek az 1960-as években majdnem mindenütt leálltak, mert bár nagyon hatékonyak voltak más módon kezelhetetlen agyrák esetek kezelésére, de nem tudtak elérni elegendően ki­csi visszaesési rátát. Kezdetben reak­torok mellett tipikusan 0,2 elektronvolt körüli energiájú neutronokat hasz­náltak, ám ezek nem mentek át a koponyacsontokon. Úgyhogy akkor a rá­kos betegek koponyáját felnyitották, majd a besugárzást köve­tően bezárták. Japánban a Kyoto Egyetemen szinte egyedüliként folytatták a kutatást, amelynek legfontosabb ered­ményeként felderítették, hogy ho­­gyan lehet nagyobb energiájú neut­ron­nyalábokkal – amelyek meg­felelően átmennek a zárt koponyán – is végezni a besugárzást.

Mennyi hasonló berendezés létezik a világon?

– Japánban körülbelül húsz helyen használnak BNCT-t. Európában egy berendezés üzemel Helsinkiben, a rutinhasználat engedélyezésének fázisában. A felmérések szerint a világon évi kétmillió rákos esetben jelentene komoly előnyt a BNCT használata.

Melyek az új neutronbesugárzó állomás előnyei?

– Az azonos teljesítményű ismert be­rendezéseknél olcsóbb és energia­takarékosabb mind a BNCT, mind az anyagvizsgálati alkalmazásokban. A BNCT céltárgy és moderátor együttesére jelenleg szabadalmi beadványt állítunk össze.•

Címlapkép: Mirrotron Kft.