Detector de neutrones basado en silicio con alto nivel de rechazo a fotones gamma y aplicación en radioterapia

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La demanda por instrumentos de detección y dosimetría de neutrones en campos mixtos de radiación es cada vez mayor. En el ambiente clínico, para los tratamientos de radioterapia con aceleradores lineales con energía sobre 10 MV, se producen neutrones vía reacciones (y,n) . Es importante estudiar el...

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Detalles Bibliográficos
Autor principal: Zamorano Labbé, Felipe E.
Formato: Tesis NonPeerReviewed
Lenguaje:Español
Publicado: 2019
Materias:
Detección de neutrones en radioterapia
Radiotherapy
Radioterapia
Silicon
Silicio
Neutrons
Neutrones
Thermal neutrons
Neutrones térmicos
Linear accelerators
Aceleradores lineales
Neutron detectors
Detectores de neutrones
Acceso en línea:http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/889/1/Zamorano_Labbe.pdf
Aporte de:
Repositorio Institucional Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro (RICABIB) de Instituto Balseiro
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description La demanda por instrumentos de detección y dosimetría de neutrones en campos mixtos de radiación es cada vez mayor. En el ambiente clínico, para los tratamientos de radioterapia con aceleradores lineales con energía sobre 10 MV, se producen neutrones vía reacciones (y,n) . Es importante estudiar el impacto de estos desde un punto de vista de la protección radiológica del paciente y las dosis secundarias que aumentan la posibilidades de desarrollar cáncer radioinducido. Usando la tecnología de semiconductores 3D ultra delgados recientemente desarrollados por el Instituto de Microelectrónica de Barcelona (IMB-CNM), el Laboratorio de Bajas Temperaturas del CAB (Centro Atómico Bariloche, Argentina), fabricó una cadena de detección compuesto por un detector U3DTHIN 20 µm, capa convertidora de neutrones BE-10 [Dosirad, 2019] enriquecida al 90%>, un amplificador compuesto por un Cremat CR-110-R2 Charge-sensitive-preamplifier, un Cremat CR-200-2 µs Gaussian-shapingamplifier, y un Cremat CR-210 Baseline-restoration-module [Cremat, 2019]; y un analizador de señales Amptek MCA 8000A [Amptek, 2019]. Se realizan varios experimentos para caracterizar la respuesta del detector ante fuentes conocidas como: una fuente 137"Cs, una fuente de 241"Am-Be moderado con distintos espesor de polietileno y un haz de neutrografía del CAB. La eficiencia de detección obtenida para fotones de 662 keV fue del orden de 10"-9. La eficiencia de detección para neutrones térmicos fue de 2,87± 0,15%, mientras que el factor de discriminación n/y fue de 2,2x10"7. Finalmente se hizo un mapeo de la distribución de flujo de neutrones térmicos por la sala de tratamientos y se evidenció como los neutrones forman “un mar” de neutrones térmicos que se comportan como un gas que se expande y distribuye homogéneamente. La tasa de dosis estimada en el interior de la sala de tratamientos fue de 28 µSv cada 100UM, mientras que en la puerta de entrada fue de 0,08 µSv cada 100UM.
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