Cientistas brasileiros podem ter descoberto como aprimorar astrofísica e a cura do câncer

Matheus Noleto novembro 5, 2025 3 min read

Um novo estudo conduzido por pesquisadoras e pesquisadores no Brasil, em colaboração com instituições internacionais, revela que a perda de energia de prótons ao atravessarem diferentes fases da água — líquida e gelo amorfo — é praticamente a mesma. Esta descoberta, publicada na revista Physical Review Letters, representa um avanço tanto para tratamentos médicos com feixe de prótons quanto para a compreensão de fenômenos em ambientes espaciais.

O corpo humano é composto em grande parte por água líquida, e os tratamentos de radioterapia por prótons dependem de estimar com precisão onde a energia desses prótons será depositada — um processo guiado pelo chamado “pico de Bragg”. O estudo mostrou que a taxa de frenagem eletrônica — ou seja, a energia que o próton perde por unidade de distância — é praticamente idêntica entre água líquida e gelo amorfo. Isso permite usar o gelo amorfo como um substituto confiável em experimentos, simplificando medições que seriam mais complexas com água líquida.

No contexto da oncologia, essa melhora na precisão de estimativa significa que tratamentos com feixe de prótons podem alcançar melhor a dose correta no local exato do tumor, com menor dano aos tecidos saudáveis ao redor. Já para a astrofísica, muitos corpos no espaço (como cometas, luas ou gelo interestelar) contêm água na forma sólida e são submetidos a bombardeio por prótons do vento solar ou raios cósmicos — entender como esses prótons perdem energia no gelo ajuda a modelar química e evolução desses ambientes.

Os pesquisadores usaram uma metodologia combinando a teoria do funcional de densidade dependente do tempo (TDDFT) com o método de Penn — chamada “TDDFT‑Penn” — para simular com precisão o comportamento dos prótons em diferentes materiais e faixas de energia. Eles estudaram uma faixa ampla de energias de prótons (de 0,001 a 10 MeV) e aplicaram as simulações para congelar a equivalência entre as duas fases da água.

Embora seja um avanço importante em termos de conhecimento fundamental e aplicada, os autores ressaltam que ainda há muitos fatores a considerar para uso clínico direto — tecidos humanos variam em composição, além de haver múltiplos mecanismos que influenciam o alcance dos prótons no corpo. Ainda assim, a pesquisa abre caminhos para melhora nos modelos de planejamento de tratamentos e para estudos de radiação em corpos gelados no espaço.

Fonte: sbfisica.org.br

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