Determinazione della componente gamma nella colone termica del reattore TRIGA di Pavia tramite Dosimetri ESR di alanina

Abstract

Negli ultimi anni il crescente interesse verso la radioterapia a cattura neutronica (internazionalmente nota come Neutron Capture Therapy - NCT) per il trattamento di neoplasie ha stimolato diverse attività di ricerca finalizzate alla caratterizzazione del fascio utilizzato e all'ottimizzazione delle procedure radioterapiche. Tra i vari sistemi dosimetrici trovano largo impiego i rivelatori a stato solido ESR (Risonanza di Spin Elettronico) a base di alanina che presentano diversi vantaggi come la tessuto equivalenza, la linearità della risposta in un ampio intervallo di dose, l'elevata stabilità dei radicali liberi radioindotti, la non distruttività della lettura del dosimetro e il basso costo dei dosimetri. Queste caratteristiche, se associate alla possibilità di riconoscere le varie componenti di un campo misto di radiazione (neutroni e fotoni), rendono l'alanina un ottimo candidato per le dosimetria in tali campi. In questo lavoro vengono presentate le procedure seguite per la determinazione della componente fotonica nel campo di radiazione mista all'interno della colonna termica del reattore TRIGA dell'Università degli Studi di Pavia (dedicata ad attività sperimentali su Boron Neutron Capture Therapy - BNCT) mediante letture ESR di dosimetri di alanina. I dosimetri di alanina utilizzati sono stati irradiati in tre differenti posizioni all'interno della colonna termica; inoltre, per evitare l'uso di portacampioni contenenti idrogeno gli irraggiamenti, sono stati eseguiti all'interno di fantocci di grafite. Le misure ESR sono state effettuate mediante spettrometro Bruker ECS106 situato presso il Laboratorio di Dosimetria ESR/TL del Dipartimento di Fisica e Chimica dell'Università degli Studi di Palermo. Al fine di isolare la componente fotonica del campo misto sono stati effettuati due tipi di irraggiamento: all'interno di un box di carbonato di litio e al di fuori di esso. Sono state realizzate anche analisi Monte Carlo con il codice MCNP simulando le opportune geometrie del set-up sperimentale di irraggiamento. Questo tipo di analisi ha permesso di acquisire informazioni sui contributi delle varie componenti presenti nel campo misto. I valori sperimentali sono confrontati con le simulazioni Monte Carlo e i risultati sono stati discussi sulla base delle caratteristiche del campo misto e sulla risposta dei dosimetri di alanina alle radiazioni a diverso LET.