Mapeamento do fluxo e estimativa do termo fonte de radiação de campos neutrônicos gerados pelo cíclotron GE PETtrace-8

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: Jhonny Antonio Benavente Castillo
• Orientador(a): Teogenes Augusto da Silva
• Banca de defesa: Antonella Lombardi Costa, Alexandre Soares Leal, Telma Cristina Ferreira Fonseca, Evaldo Simões da Fonseca
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Minas Gerais
• Palavras-chave em Português: Espectrometria de nêutrons; Análise por ativação neutrônica; Folhas de ativação; Cíclotron PET; Alvo de [18O(H2O)]; MCNPX; Termo fonte de radiação; 18F
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-ASAFKE

O uso de técnicas de espectrometria em uma instalação de cíclotron é fortemente aconselhável para a completa caracterização do campo de radiação neutrônico. Nos últimos anos, diversos estudos de espectrometria de nêutrons vêm sendo realizados no cíclotron do Centro de Desenvolvimento de Tecnologia Nuclear (CDTN). O objetivo principal deste trabalho é propor uma metodologia para o mapeamento do fluxo e estimativa do termo fonte de radiação de campos de nêutrons gerados pelo cíclotron GE PETtrace-8. O método de análise por ativação neutrônica com folhas de ativação de ouro, índio e níquel foi utilizado para medir as atividades induzidas em pontos específicos na casamata do cíclotron. As irradiações das folhas de ativação foram realizadas utilizando o método de irradiações intermitentes para otimizar o campo de radiação durante a produção do 18F. O estudo do espectro de nêutrons foi realizado utilizando três termos fontes de radiação. O primeiro termo fonte foi construído em base aos dados fornecidos pelo fabricante do cíclotron, utilizando as seções de choque de nêutrons da biblioteca ENDF/B-VII. Os outros dois termos fontes de radiação foram propostos considerando o processo de irradiação utilizado na rotina da produção do 18F. Ambos os termos fontes utilizaram as seções de choque de prótons LA150H e para o 18O foram utilizadas as seções de choque do modelo físico CEM03 (Cascade-exciton model) e TENDL (TALYS - based Evaluated Nuclear Data Library). Os resultados dos termos fontes em relação aos resultados experimentais, em termos das taxas de fluência, taxas de reação e taxas de equivalente de dose de nêutrons, mostraram que se encontram na mesma ordem de grandeza aos obtidos por Ogata e colaboradores, Fujibuchi e colaboradores, e Gallerani e colaboradores, para o mesmo cíclotron; e por Mendez e colaboradores para um cíclotron de fabricação diferente. Os modelos dos termos fontes de radiação propostos foram validados para obter os espectros gerados durante a produção de 18F quando a água enriquecida em 18O é bombardeada com feixe primário de prótons de 16,5 MeV. Finalmente, o modelo do termo de fonte de radiação LA150H TENDL-2015 é o que mais se aproxima aos resultados experimentais e pode ser utilizado para o estudo no desenvolvimento de novos dosímetros, melhoria da blindagem e no auxílio de estudos futuros de descomissionamento de instalações cíclotrons PET que produzem 18F por meio das reações nucleares 18O(p, n)18F para o caso de feixes de prótons com energias de até 16,5 MeV.