Środowiskowe Laboratorium Ciężkich Jonów

Środowiskowe Laboratorium Ciężkich Jonów (ŚLCJ) dysponuje izochronicznym cyklotronem ciężkich jonów o Kmax=160 dostarczającym około 3000h rocznie wiązki jonów pierwiastków gazowych oraz posiadających związki w postaci gazowej, poczynając od boru, a kończąc na argonie. Z właściwości akceleratora, będącego jedynym tego typu urządzeniem w Centralnej Europie, co roku korzysta około 100 naukowców z Polski i zagranicy, przeprowadzając eksperymenty głównie z zakresu fizyki jądrowej, lecz również fizyki atomowej, fizyki ciała stałego oraz biologii. Grupy eksperymentalne mogą korzystać z licznych układów doświadczalnych zainstalowanych na stałe na traktach jonowych, lub używać swojej własnej wyspecjalizowanej aparatury. Równolegle prowadzone są badania w kierunku rozwoju techniki detekcji cząstek, co wiąże się z budową nowych urządzeń i testowaniem ich na wiązce ciężkich jonów.

Wśród wielu interesujących projektów naukowych prowadzonych w ŚLCJ na szczególną uwagę zasługują badania nad koegzystencją kształtu w jądrach atomowych („mikroskop jądrowy”), zjawiskiem Gigantycznego Rezonansu Dipolowego, pomiary rozkładu barier na fuzję, próby określenia struktury stanów o wysokich spinach, w tym badania tzw. pasm chiralnych, analizy mechanizmów reakcji jąder lekkich i rozpadu jąder „gorących”. Dostępność wiązki dla projektów aplikacyjnych pozwoliła, między innymi, na konstrukcję scyntylacyjnego detektora cząstek naładowanych, używanego z układem EUROBALL.

Badania prowadzone z wykorzystaniem wiązek Warszawskiego Cyklotronu zaowocowały znaczną liczbą publikacji w czasopismach naukowych z listy filadelfijskiej, a także stały się podstawą prac doktorskich, magisterskich i licencjackich. Szczegóły są dostępne w Raportach Rocznych ŚLCJ. Tam też można znaleźć informacje dotyczące działalności dydaktycznej i popularyzatorskiej ŚLCJ.

Jedną z najbardziej zaawansowanych i dynamicznie rozwijających się technologii medycyny nuklearnej jest Pozytonowa Tomografia Emisyjna (PET), która pozwala na  diagnozowanie wczesnych stanów nowotworowych, ocenę wystąpienia przerzutów nowotworowych do innych narządów oraz dokładną lokalizację ogniska patologicznego dokonywaną przez komputerową rekonstrukcję obrazu. Dzięki diagnostyce PET istnieje bardzo duże prawdopodobieństwo rozpoznania nowotworów (w około 90% badanych przypadków). Pozytonowa Tomografia Emisyjna znajduje zastosowanie w badaniach funkcjonowania oraz zmian czynnościowych w układzie nerwowym, umożliwiając m.in. poszerzenie wiedzy o procesach zachodzących w mózgu a także o pochodzeniu i przebiegu choroby Alzheimera, Parkinsona czy różnych postaci schizofrenii. Stanowi coraz bardziej cenioną metodę diagnostyczną w kardiologii, pozwalającą w bezinwazyjny sposób ocenić stan mięśnia sercowego.

Środowiskowe Laboratorium Ciężkich Jonów UW będzie wkrótce dysponowało wyspecjalizowanym ośrodkiem produkcji radiofarmaceutyków, wytwarzającym szeroką gamę związków fluoru 18 do celów rutynowej diagnostyki klinicznej. Prace budowlane, obejmujące adaptację pomieszczeń, instalację cyklotronu i linii produkcyjnych rozpoczęto 15.09.2008 r. i planuje się ich zakończenie na  przełom lutego i marca 2009r.

Dzięki współpracy z GE Healthcare, Środowiskowe Laboratorium Ciężkich Jonów UW otrzymało aparat diagnostyczny SPECT (single photon emission computed tomography) do prac badawczych nad doskonaleniem konstrukcji detektorów i metod przetwarzania obrazów oraz w celu kształcenia studentów z na kierunkach związanych z fizyką medyczną.