Monitoração individual externa: experimentos e simulações com o método de Monte Carlo - Guimarães, Carla da Costa (2005)
Neste trabalho avaliamos a possibilidade de aplicar técnicas de simulação utilizando o método de Monte Carlo em dosimetria de fótons na monitoração individual externa. Para isso, simulamos experimentos com monitores de radiação contendo detectores termoluminescentes, TLD-100 e CaF2:NaCl, empregando a ferramenta computacional GEANT4. Começamos desenvolvendo um método de simulação de feixes de radiação produzidos pela incidência de elétrons em um alvo de tungstênio e filtragem pela janela de berílio e filtros adicionais para obter a radiação de qualidade desejada. Este processo, usado para simular campos de radiação de um tubo de raios X, foi validado através da comparação de características dos espectros simulados com valores de referência estabelecidos em normas internacionais, sendo estas características a camada semi-redutora, também medida experimentalmente, a energia média e a resolução espectral. Na simulação dos monitores termoluminescentes foram introduzidas aproximações na modelagem do detector para possibilitar a comparação entre os resultados experimentais e teóricos. Uma delas foi na densidade do detector de CaF2:NaCl, acrescentando 6% de ar na sua composição, tendo em vista a diferença entre o valor calculado e o obtido através de medidas. Foi também introduzida a aproximação referente à auto-atenuação de luz no detector de CaF2:NaCl no processo de leitura, empregando o coeficiente de atenuação de luz de 2,20(25) mm-1. Determinamos os coeficientes de conversão cp, do kerma no ar para o equivalente de dose pessoal, em simuladores de paralelepípedo de polimetil metacrilato (PMMA) com água, irradiados com feixes de radiação X com espectro estreito e largo, recomendados em normas [ISO 4037-1], e com os feixes implantados no Laboratório de Dosimetria. Verificamos que a intensidade de radiação retro-espalhada por este simulador é similar àquela do simulador de paralelepípedo sólido de tecido-equivalente ICRU. Na prática, isto torna o simulador de PMMA repleto de água, que além de ser barato é fácil de construir, um bom substituto para o simulador ICRU. Uma análise detalhada dos resultados obtidos mostrou que a utilização da grandeza kerma no meio na avaliação dos coeficientes de conversão cp para profundidades da ordem ou menores que 0,07 mm não é boa para feixes de fótons com energia no intervalo de 200 a 1250 keV. Nesta região, deve-se calcular o coeficiente de conversão empregando a dose absorvida. Concluise que o GEANT4 é uma ferramenta adequada não só para simular os monitores termoluminescentes e os procedimentos empregados na rotina do Laboratório de Dosimetria, mas para auxiliar na interpretação de todos os resultados experimentais obtidos na monitoração individual externa, nem sempre previstos.