60ª Reunião Anual da SBPC

INTRODUÇÃO:

Calibradores de dose são utilizados em serviços de Medicina Nuclear para a determinação da atividade de material radioativo presente em um radiofármaco a ser administrado ao paciente. Câmaras de ionização tipo poço, em cujo poço o material radioativo é posicionado, são utilizadas como detectores em calibradores de dose para prevenir que partículas emitidas pela fonte não sejam contadas no volume sensível do detector. Neste trabalho, a detecção de partículas ao longo do volume sensível de uma câmara de ionização tipo poço é estudada através de simulação Monte Carlo afim de avaliar suas características de construção e eficiência.

METODOLOGIA:

O pacote de simulação Monte Carlo PENELOPE foi utilizado para a simulação da câmara de ionização tipo poço produzida pelo IPEN (Institudo de Pesquisas em Energéticas e Nucleares), que possui altura de 29,35cm, profundidade do poço e diâmetro de 23,8 e 7,4cm respectivamente. Durante as simulações, cinco regiões da câmara foram monitoradas, sendo estas dispostas ao longo do volume sensível, desde a base até o topo do poço. A fonte de radiação foi composta por átomos de Tc-99m em solução aquosa, contida num invólucro de vidro, e posicionada no fundo do poço. O espectro simulado foi monoenergético (140 keV), correspondendo à 87% do espectro real do radionuclídeo. Contaram-se fótons e elétrons.

RESULTADOS:

As contagens, normalizadas pelo número de partículas primárias simuladas, mostraram que a diferença de contagem entre as regiões mais baixa e mais alta do poço, foi de 73,9% e 66,7% para fótons e elétrons, respectivamente. Através de gráficos de distribuição de energia para os fótons detectados, observou-se maior contagem em baixas energias à medida que as regiões de interesse se distanciam da fonte, devido à detecção de uma maior parcela de radiação secundária nessas regiões. Os detectores mais próximos da fonte, por sua vez, detectaram um número maior de partículas secundárias com energias maiores, e também partículas primárias. Contagens de partículas primárias, com energia de 140 KeV, que escapam na cavidade ao longo do poço também foram realizadas. A porcentagem de partículas que chegam a altura máxima da câmara é da ordem 8,8% em relação à altura de 6,75 cm, representando uma perda de contagem de 2,7% do número de partículas primárias emitidas.

CONCLUSÕES:

O código de simulação Monte Carlo PENELOPE se mostrou uma ferramenta poderosa na simulação de detectores de radiação. Foi possível observar que o escape de partículas primárias decai rapidamente com o aumento da profundidade do poço, interferindo diretamente na eficiência da câmara, e efeito semelhante deve ser observado em relação ao diâmetro da cavidade. Além da eficiência desses detectores, a sua sensibilidade e linearidade em função da atividade e do radioisótopo também devem ser investigadas em relação ao volume da cavidade. Logo, pode-se utilizar simulação Monte Carlo para estudo do projeto de construção de câmaras de ionização tipo poço para otimização dos custos e características de detecção.

Instituição de fomento: CNPq

Palavras-chave: camara, monte carlo, penelope

E-mail para contato: mairon@pg.ffclrp.usp.br