Energia nucleare: applicazioni mediche e industriali, vantaggi e usi

Applicazioni mediche

Diagnostica per immagini e medicina nucleare

• Radiofarmaci (traccianti): Tc-99m (scintigrafia ossea, cardiaca, renale, cerebrale), FDG-18 (PET oncologico, neurologico), I-131 (tiroide), Ga-68 (neuroendocrini).
• Imaging ibrido: SPECT/CT, PET/CT, PET/MRI – fusione funzionale + anatomica.
• Densitometria ossea (DEXA): sorgente Gd-153 o tubo RX.

Terapia (Radioterapia / Terapia metabolica)

• Teleterapia: Co-60 (cobalto-terapia), acceleratori lineari (LINAC) per fasci fotoni/elettroni.
• Brachiterapia: sorgenti sigillate (Ir-192, I-125, Pd-103) impiantate nel/presso tumore.
• Radiofarmaci terapeutici: I-131 (tiroide), Lu-177 DOTATATE (tumori neuroendocrini), Ra-223 (metastasi ossee), Y-90 (radioembolizzazione epatica).

Altri usi medici

• Sterilizzazione strumenti (raggi γ Co-60, fascio e-).
• Pacemaker a batteria nucleare (storico, Pu-238).
• Contropesi e schermature in dispositivi (W, Pb, U depotenziato).
• Calibrazione strumenti (sorgenti di riferimento).

Vantaggi medicina nucleare

• Informazione funzionale/metabolica (non solo anatomica).
• Microdosi radioisotopi → immagini ad alta sensibilità.
• Ha quasi eliminato chirurgia esplorativa (C. McCollough, Mayo Clinic) → minor rischio, degenze più brevi.
• Terapia mirata (teranostica: stesso target per diagnosi e cura).

Applicazioni industriali

Controllo non distruttivo (NDT)

• Radiografia industriale (Ir-192, Co-60, Se-75, X-ray): saldature, fusioni, tubazioni, aerospaziale.
• Gauging (spessore/densità): lamiere, carta, pellicole, riempimento contenitori (es. aria in gelato).
• Well logging (oil/gas): sorgenti neutroni/γ per litologia, porosità, fluidi.

Tracciatori e monitoraggio processi

• Perdite tubazioni, miscelazione, usura, corrosione, sedimentazione.
• Analisi attivazione neutroni (composizione elementare).

Altri settori

• R&S farmaci (traccianti C-14, H-3 in ADME).
• Ingegneria genetica, studi metabolici, protezione ambientale.
• Datazione C-14 (archeologia, geologia).