DISSERTAÇÃO DE MESTRADO
A seguir lhes apresento minha dissertação de mestrado defendida em 17 de outubro de 2011 no Instituto de Radioproteção e Dosimetria (IRD) da Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN). - Avaliação da Resposta de Detectores Cintiladores de Na(Tl) em Medições de Kerma no Ar em Feixes de Raios X Diagnóstico Julguei importante divulgá-la, pois apesar dos meus esforços ao longo destes vários anos que mantenho este site para troca de informações técnicas e divulgação de conhecimento, ainda escuto algumas pessoas terem dúvidas sobre o alcance e a nobreza de nossa profissão. Caros colegas Tecnólogos em Radiologia nossa profissão nos levará onde nossa competência e profissionalismo permitir. Podemos: - Ser MESTRES, é claro que SIM; - Ser PÓS GRADUADOS, é claro que SIM. Caros PODEMOS, pois somos graduados sem qualquer diferença em relação a um engenheiro, físico, médico, biólogo, advogado, enfermeiro, fisioterapeuta .... Caso você queira, pode acessar minha dissertação no link ao final desta página em que apresento minha dissertação de mestrado a vocês.
RESUMO
A grandeza kerma no ar é fundamental para a calibração dos padrões nacionais utilizados na área de radiodiagnóstico, bem como na determinação das grandezas operacionais de uso corrente em radioproteção. Sua medição com adequada incerteza, exatidão e reprodutibilidade é extremamente importante para a caracterização e controle do campo de irradiação e dosimetria de um paciente de radiodiagnóstico e também na avaliação dos sistemas que possibilitam a formação da imagem radiológica. O cálculo do kerma no ar utilizando o espectro de energia permitiria garantir que apenas o feixe incidente seria considerado. Para se estabelecer o espectro de energia de raio X, limpo das contribuições parciais de energia (LCPE), é necessário estabelecer um procedimento de desmembramento do espectro original para subtração da contribuição decorrente de fótons espalhados dos materiais no entorno, das interações parciais no volume ativo do detector e dos picos de escape. Este trabalho tem por objetivo o desenvolvimento teórico de uma metodologia de desmembramento do espectro de detectores cintiladores de iodeto de sódio com base no método de Monte Carlo e utilizando-se o código MCNP, para cálculo do kerma no ar associado a um feixe de raios X na faixa de energia utilizada em radiodiagnóstico médico e odontológico.
ABSTRACT
Air kerma is a quantity essential for the calibration of national standards used in the field of diagnostic radiology as well as in the quantification of operational parameters commonly used in radiation protection. Its measurement within adequate limits of uncertainty, accuracy and reproducibility is extremely important for the characterization and control of the radiation field, dosimetry of patients subjected to diagnostic radiology and assessment of systems that produce radiological images. The calculation of air kerma by using an energy spectrum requires that only the incident beam be considered. Thus, partial energy depositions must be filtered out in order to obtain such X-ray spectrum. It has then become necessary to establish a procedure that treats the original spectrum by parts and subtracts the contribution due to photons scattered in the surrounding materials, accounting for partial energy losses in interactions in the active volume of the detector and also for the contributions from escape peaks. The purpose of this work is to develop a theoretical methodology to unfold the spectrum from sodium iodine scintillators detectors by using the Monte Carlo code MCNP for calculation of air kerma from an X-ray beam typical of medical and dental radiological applications.
INTRODUÇÃO
O uso das radiações ionizantes para fins médicos, há muito, constitui a principal forma de exposição da população às radiações ionizantes devido a fontes artificiais e os raios X, utilizados para fins de diagnóstico, tanto na área médica, quanto na odontológica têm contribuição muito significativa. Com base nos diagnósticos que se utilizam de raios X, consegue-se, de uma maneira não invasiva, a imagem das estruturas anatômicas do corpo humano as quais contribuem para o estadiamento de diversas patologias e também apoiam de forma significativa a elucidação de hipóteses diagnósticas. Os riscos individuais em função da sua utilização são geralmente minimizados pela correta utilização dos princípios fundamentais da proteção radiológica e também em função do benefício decorrente do diagnóstico alcançado, tornando justificável aos olhos da legislação a dose recebida pelo paciente. O acesso cada vez maior a serviços de radiodiagnóstico médico e odontológico e a maior longevidade da população tornam necessárias maior precisão e acuidade nas estimativas da dose obtidas na prática médica, visando à redução dos riscos aos quais os pacientes são expostos durante a realização desses serviços. Além disso, ressalta-se que o estabelecimento de programas de controle de qualidade para equipamentos emissores de raios X são de grande importância para que tal objetivo seja alcançado. A medição com adequada incerteza, exatidão e reprodutibilidade é extremamente importante para a caracterização e controle do campo de irradiação e dosimetria de um paciente de radiodiagnóstico, bem como para a avaliação do sistema que possibilita a formação da imagem radiológica. A grandeza kerma no ar é fundamental para a calibração dos padrões nacionais na área de radiodiagnóstico e na determinação das grandezas operacionais de uso corrente em radioproteção. O kerma em um determinado ponto está relacionado com a fluência de energia (ΨE) pelo coeficiente de transferência de energia em massa (μtr/ρ)E,Z , o qual é função da energia de fóton e do número atômico do material no ponto considerado (Conti,1999). Com base nas informações contidas no espectro de energia dos fótons emitidos por uma fonte de raios X e medido por meio de um sistema de espectrometria, torna-se possível garantir-se que as medições realizadas para obtenção do valor da grandeza kerma no ar esteja de acordo com sua definição, incluindo apenas o feixe primário incidente e nenhuma radiação espalhada. Os detectores cintiladores como os de iodeto de sódio, surgido em 1948, possibilitam a composição de um sistema de espectrometria de fótons e consequentemente a medição de espectros de energia. O número atômico relativamente alto do iodo presente no cristal (Z=53) e sua massa específica (3,667g/cm3) influenciam de forma significativa o efeito de absorção fotoelétrica, necessário para a máxima deposição de energia da radiação incidente, dando a este cristal boa eficiência de cintilação. O espectro de fótons obtidos através de um sistema de espectrometria com detectores cintiladores permite identificar os eventos que influenciam na função resposta do cintilador, podendo ser discriminado neste espectro o fotopico, resultante das interações fotoelétricas no cristal cintilador, assim como as interações parciais de energia como pico de raios X característico, de retro espalhamento e escape ou ainda interação por espalhamento Compton, que influenciam no espectro de energia e não devem estar presentes no cálculo do valor da grandeza kerma no ar.
OBJETIVO
Desenvolver uma metodologia que permita a medição da grandeza kerma no ar em função de um feixe de raios X na faixa de energia utilizada em radiodiagnóstico médico e odontológico utilizando detectores cintiladores de iodeto de sódio com cristal de 5,08cm x 5,08cm e, desta forma, avaliar a resposta deste detector cintilador ao espectro contínuo e discreto de fótons que caracteriza esta fonte de emissão de radiação ionizante.
