LOS MUONES VEN POR PRIMERA VEZ EL INTERIOR DE UN TÓRAX
Los muones son los primos pesados del electrón, unas 200 veces más masivos. Ese peso permite a los muones rápidos atravesar grandes espesores de materia perdiendo poca energía. Los rayos cósmicos los hacen llover sin cesar sobre la superficie de la Tierra, y los físicos los han convertido en una herramienta de imagen: la muografía. Ha explorado volcanes, glaciares y yacimientos arqueológicos, y reveló, en un hallazgo célebre, un gran hueco desconocido dentro de la Gran Pirámide de Guiza.
Una segunda técnica, la tomografía por dispersión de muones, mide cuánto se desvía cada muon al atravesar un objeto. Los materiales densos y pesados desvían mucho los muones, por eso este método se usa para inspeccionar cargamentos y buscar material nuclear blindado.
La señal más débil posible
El cuerpo humano es el caso contrario. Los tejidos blandos están hechos de elementos ligeros y tienen densidades parecidas. Las desviaciones que producen son varios órdenes de magnitud menores que las del uranio o el acero. Si la tomografía de muones podía ver algo en el tejido blando era una pregunta abierta.
El atractivo es real: los muones de unos pocos miles de millones de electronvoltios atraviesan el cuerpo depositando poca energía. Los autores no los ven como sustitutos de los escáneres de rayos X, sino como un posible complemento cuando importan la dosis baja o las imágenes repetidas. El problema es la fuente: el flujo cósmico natural es demasiado débil, y los haces de muones intensos solo existen en grandes aceleradores.
Un tórax de plástico en un haz del CERN
Dipanwita Banerjee, del CERN, y colegas de la ETH de Zúrich y del Instituto de Física Corpuscular de Valencia tomaron prestado un maniquí torácico Alderson de los Hospitales Universitarios de Ginebra. Es un maniquí usado en dosimetría clínica: un cuerpo de plástico equivalente a tejido con pulmones, corazón, hígado y un esqueleto completo de material equivalente a hueso.
En abril de 2026 lo colocaron en un haz de muones de 2 GeV/c del Sincrotrón de Protones del CERN. Dos detectores delante y dos detrás registraron la trayectoria de entrada y de salida de cada muon, lo que da su desviación. Giraron el maniquí a mano hasta siete ángulos y conservaron 293 035 muones.
El maniquí torácico Alderson entre los detectores de trazas anteriores (T1, T2) y posteriores (T3, T4) en la línea de haz T9 del CERN. — Figura 1, Banerjee, Banto Oberhauser, Crivelli y Molina Bueno (2026), arXiv:2610.16647.
La reconstrucción en bruto tiene mucho ruido. Así que el equipo añadió una red neuronal 3D que elimina el ruido, entrenada solo con 50 maniquíes simulados con órganos redimensionados al azar, nunca con los datos reales.
A menos del 1 % de la realidad
El haz era estrecho, de unos 6 por 4 centímetros. Solo una pequeña región se vio desde los siete ángulos: un bloque de unos 8 centímetros alrededor del corazón, el 0,8 % del cuerpo. Todos los resultados precisos se refieren a esa zona.
Qué partes del maniquí alcanzó realmente el haz: el núcleo rojo oscuro se vio desde los siete ángulos, alrededor del 0,8 % del cuerpo. — Figura 2, Banerjee, Banto Oberhauser, Crivelli y Molina Bueno (2026), arXiv:2610.16647.
- En ese núcleo, la densidad de dispersión medida fue de 1,304 × 10⁻⁴ rad²/m, frente a unos 1,297 × 10⁻⁴ esperados según la simulación: una concordancia mejor que el 1 %, sin recalibración.
- Cambiar el rigor con que se filtraban las trazas parásitas alteraba la imagen en bruto un 15 %, pero la salida de la red menos de un 1 %.
- Fuera del núcleo, costillas, esternón y columna aparecieron más o menos donde debían, con una densidad próxima a la del hueso, pero estirados en franjas.
Igual de revelador es lo que el método no captó. La pared del corazón del maniquí contiene pequeños defectos llenos de aire de 9 a 14 mililitros. No se recuperaron: su señal, de alrededor del 10 %, está al nivel del ruido estadístico. Los autores calculan que diez veces más muones los situarían en el límite de detección.
Dos microgray
Cada vóxel del núcleo fue atravesado por unos 58 muones. Los autores estiman la dosis local en unos 2 microgray, y unos 20 con diez veces más muones. Como referencia, citan alrededor de 0,1 milisievert para una radiografía de tórax y unos 6 para una tomografía computarizada de tórax, advirtiendo que estas magnitudes no son directamente comparables y que una evaluación clínica requeriría un cálculo de dosis completo.
¿Del acelerador a la clínica?
Según los autores, es la primera demostración experimental de tomografía por dispersión de muones en tejido blando. Un sistema clínico necesitaría muchos más ángulos y una alineación con una precisión inferior al milímetro. Sus objetivos naturales serían lesiones con un contraste de densidad claro, como un nódulo sólido dentro de un pulmón lleno de aire, o tejido calcificado. Ahora todo depende de la fuente de muones: el equipo señala los aceleradores compactos impulsados por láser, que prometen haces desde instalaciones del tamaño de una habitación.