Made available in DSpace on 2014-06-12T23:16:16Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo8657_1.pdf: 1359998 bytes, checksum: 4930af050e72970d101a75c5ac9f55b2 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2008 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O Meduloblastoma é um Tumor Neuroectodermal Primitivo da Fossa Posterior (PNET-FP), sendo biologicamente agressivo com predominância entre as faixas etárias de 5 a 10 anos e de 24 a 34 anos. O tratamento é realizado de maneira conjunta pelo cirurgião, neurologista e o radioterapeuta. Quando possível, é iniciado com cirurgia para máxima remoção do tumor, seguido da quimioterapia e da radioterapia. A radioterapia é realizada através da irradiação crânio-espinhal, com doses que variam de 30 a 35 Gy, seguido de um reforço na fossa posterior. Para esta prática, diversas técnicas têm sido propostas com a combinação dos campos e distribuição das doses, mas problemas com a distribuição da dose podem ocorrer durante a irradiação, devido à aplicação não coplanar dos campos. Isso pode resultar em sub ou superdosagem na junção dos campos, acarretando recidivas da doença, reduzindo a sobrevida do paciente ou gerando complicações tardias nos órgãos que estão no campo de irradiação ou nas regiões de contorno. Estas complicações, cujos fatores principais são as doses e a área irradiada, podem ser minimizadas através de aplicação de técnicas mais otimizadas. Neste trabalho foram avaliadas as doses devido à irradiação crânio-espinhal em pacientes com meduloblastoma através de duas técnicas: Técnica de meio-feixe e Campo angulado, com quatro planejamentos diferentes. Tais planejamentos foram realizados aplicando a Técnica de meio-feixe, Campo angulado, Campo angulado com gap móvel e Campo angulado sem gap móvel, isto viabiliza uma Intercomparação Dosimétrica do nível III, o que torna possível verificar as diferenças entre técnicas e equipamentos, conforme recomendação da Agência Internacional de Energia Atômica (AIEA) no Safety Report Nº 17. Para este fim, foram utilizados um simulador antropomórfico, ALDERSONRANDON, e dosímetros termoluminescentes. Os resultados obtidos foram comparados entre si e observou-se que os valores das doses avaliadas variaram de 17 a 23% nos campos craniais e de 10 a 36% nos campos espinhais. Estes resultados sugerem a necessidade de realização de uma intercomparação dosimétrica do nível II para rastrear possíveis causas de tais diferenças entre dose planejada e dose medida para cada planejamento, visando à melhoria da qualidade da radioterapia

O desenvolvimento tecnológico tem aumentado o uso das fontes de radiação, fazendo com que sejam estudados novos métodos, técnicas e materiais para quantificá-la. A dosimetria termoluminescente é uma das técnicas mais versáteis para a avaliação quantitativa de doses de radiações ionizantes, com destaque para aplicações em medicina, indústria, arqueologia e proteção radiológica. O sulfato de cálcio dopado com disprósio (CaSO4:Dy), ou TLD-900, é a única pastilha termoluminescente produzida comercialmente para fins dosimétricos no Brasil, porém ainda com alto custo. O estudo de diferentes dopantes em pastilhas com base de CaSO4 pode conferir características dosimétricas adequadas para diferentes usos e aplicações. O objetivo desse trabalho foi a produção e o estudo de caraterísticas dosimétricas de pastilhas termoluminescentes a base de CaSO4 dopadas com disprósio, túlio, térbio e európio e suas combinações. Foram estudadas as curvas de emissão termoluminescente das pastilhas produzidas em comparação com pastilhas comerciais de TLD-900. Além disso, testes dosimétricos de resposta em função da dose, sensibilidade, dependência energética, reprodutibilidade, homogeneidade de grupo e desvanecimento de resposta foram estudados para feixes de fótons na faixa de 30 a 120 keV e 137Cs. Todas as pastilhas produzidas apresentaram dependência energética, sendo esta maior para o feixe ISO N40 (até 14 vezes maior). Dentre os materiais produzidos, as pastilhas de CaSO4:Tm foram as que produziram maiores intensidades de sinal para uma mesma dose de radiação, apresentando os melhores resultados de sensibilidade (154,8 nC/mGy para 137Cs), homogeneidade (36,4%) e reprodutibilidade (7,2%). A facilidade do método de produção utilizado e as respostas obtidas em baixas doses fazem dos dosímetros de CaSO4:Tm produzidos excelentes alternativas às pastilhas comerciais para o uso em aplicações diversas e em Radioproteção / Technological development has increased the use of radiation sources, leading to the study of new methods, techniques and materials to quantify these sources. Thermoluminescent dosimetry is one of the most versatile techniques for quantitative evaluation of ionizing radiation dose, with emphasis for medical and industrial applications, archeology and radiation protection. Calcium sulfate doped with dysprosium (CaSO4:Dy), or TLD-900, is the only thermoluminescent pellets commercially produced for dosimetric purposes in Brazil, however it is still expensive. The study of different dopants in CaSO4 based pellets can grant dosimetric characteristics suitable for different uses and applications. The goal of the present work was the production and study of the dosimetric characteristics of CaSO4 based thermoluminescent pellets doped with dysprosium, thulium, terbium and europium, and their combinations. The thermoluminescent emission curve of the produced pellets was studied and compared with commercial TLD-900. Furthermore, dosimetric tests of dose-response, sensitivity, energetic dependence, reproducibility, group homogeneity and fading were performed for photon beams ranging from 30 to 120 keV and for 137Cs. All of the produced pellets presented energetic dependence, the highest being for N40 ISO beam (up to 14 times higher). Among the produced materials, CaSO4:Tm pellets produced the higher signal intensity for a same radiation dose, presenting the best results of sensitivity (154,8 nC/mGy for 137Cs), homogeneity (36,4%) and reproducibility (7,2%). The easiness of the production method used and the response obtained in low doses make the produced CaSO4:Tm dosimeter an excellent alternative to commercial pellets for many applications and radiation protection

A dosimetria em Radioterapia prevê a calibração do feixe de radiação e a dosimetria de rotina para controle de qualidade, pois o seu principal objetivo é determinar, com maior precisão, a dose absorvida pelo tumor. Este trabalho tem como objetivo avaliar o comportamento de três dosímetros termoluminescentes na dosimetria de feixes clínicos de elétrons. O desempenho de detectores de sulfato de cálcio dopado com disprósio (CaSO4:Dy) produzidos pelo IPEN foi comparado com o de dois dosímetros comercialmente disponíveis pela Harshaw, ambos denominados TLD-100, porém com dimensões distintas. Os dosímetros foram caracterizados com a utilização de objetos simuladores de água, água sólida RMI-457 e PMMA em campos de radiação de elétrons de 4, 6, 9, 12 e 16 MeV. Também foram realizadas medidas em feixes de fótons de 6 e 15 MV (2 e 5 MeV) apenas para comparação de resultados. As curvas de dose-resposta foram obtidas para a radiação gama do 60Co no ar e em condições de equilíbrio eletrônico e para feixes clínicos de fótons e elétrons nas profundidades de máxima dose. A sensibilidade, a reprodutibilidade, a eficiência intrínseca e a dependência energética dos dosímetros termoluminescentes foram estudadas. O CaSO4:Dy apresentou comportamento semelhante ao dos TLD-100 com uma vantagem em relação à sensibilidade para os feixes e doses de radiação estudados. Sendo assim, o dosímetro produzido pelo IPEN pode ser considerado uma nova alternativa para a dosimetria nos departamentos de Radioterapia. / The dosimetry in Radiotherapy provides the calibration of the radiation beam as well as the quality control of the dose in the clinical routine. Its main objective is to determine with greater accuracy the dose absorbed by the tumor. This study aimed to evaluate the behavior of three thermoluminescent dosimeters for the clinical electron beam dosimetry. The performance of the calcium sulfate detector doped with dysprosium (CaSO4: Dy) produced by IPEN was compared with two dosimeters commercially available by Harshaw. Both are named TLD-100, however they differ in their dimensions. The dosimeters were evaluated using water, solid water (RMI-457) and PMMA phantoms in different exposure fields for 4, 6, 9, 12 and 16 MeV electron beam energies. It was also performed measurements in photon beams of 6 and 15 MV (2 and 5 MeV) only for comparison. The dose-response curves were obtained for the 60Co gamma radiation in air and under conditions of electronic equilibrium, both for clinical beam of photons and electrons in maximum dose depths. The sensitivity, reproducibility, intrinsic efficiency and energy dependence response of dosimeters were studied. The CaSO4: Dy showed the same behavior of TLD-100, demonstrating only an advantage in the sensitivity to the beams and radiation doses studied. Thus, the dosimeter produced by IPEN can be considered a new alternative for dosimetry in Radiotherapy departments.

A radioterapia é uma das três principais modalidades de tratamento utilizadas no tratamento de doenças malignas, como o câncer; as duas outras são a quimioterapia e a radiocirurgia. Em contraste com outras especialidades médicas que necessitam principalmente de conhecimento clínico e da experiência de especialistas, a radioterapia, com o uso da radiação ionizante no tratamento do câncer, necessita de grandes investimentos em tecnologias modernas e do esforço colaborativo de diversos profissionais que contribuem para o sucesso do tratamento. Na área de dosimetria clínica, uma calibração eficiente e precisa do feixe de radiação garante o conhecimento da dose fornecida ao paciente, assegurando, portanto, o sucesso do tratamento radioterápico. Este trabalho tem por objetivo o estudo comparativo da resposta termoluminescente dos dosímetros de sulfato de cálcio dopado com disprósio (CaSO4:Dy) produzidos pelo IPEN (6 mm de diâmetro e 0,8 mm de espessura) com a resposta dos dosímetros de fluoreto de lítio dopado com magnésio e titânio (LiF:Mg,Ti com 3,15 x 3,15 x 0,9 mm3) na dosimetria de feixes clínicos de fótons (6 e 15 MV) e elétrons (6 e 9 MeV) utilizando objetos simuladores de água sólida (RMI-457), água e PMMA. Foram obtidas as curvas de dose-resposta para a radiação gama do cobalto-60 (60Co) no ar e em condições de equilíbrio eletrônico (placa de PMMA), e para elétrons e fótons clínicos nas profundidades de dose máxima. Foi avaliada também a sensibilidade dos dosímetros termoluminescentes e determinada a reprodutibilidade da resposta e a eficiência intrínseca para os diferentes tipos de simuladores e energias de radiação estudadas. Os resultados obtidos indicam que a principal vantagem do dosímetro de CaSO4:Dy é a sua maior sensibilidade para as doses de radiação avaliadas para os feixes do 60Co, fótons e elétrons, representando, portanto, uma alternativa viável para a aplicação em dosimetria nos setores de radioterapia. / Radiotherapy is one of the three principal treatment modalities used in the treatment of malignant diseases such as cancer, the other two are chemotherapy and radiosurgery. In contrast to other medical specialties that rely mainly on the clinical knowledge and experience of medical specialists, radiotherapy, with its use of ionizing radiation in treatment of cancer, relies heavily on modern technology and the collaborative efforts of several professionals whose coordinated team approach greatly influences the outcome of the treatment. In the area of clinical dosimetry, an efficient and accurate calibration of the radiation beam ensures knowledge of the radiation dose delivered to the patient, allowing thus the success of radiotherapy. This study aims to compare the thermoluminescent response of calcium sulphate doped with dysprosium (CaSO4:Dy) dosimeters produced by IPEN (6 mm in diameter and 0,8 mm tick) with the response of lithium fluoride (3,15 x 3,15 x 0,9 mm3) doped with magnesium and titanium (LiF:Mg,Ti) in dosimetry of clinical photons (6 and 15 MV) and electrons beams (6 and 9 MeV) using solid water (RMI-457), water and PMMA phantoms. Initially, the dose-response curves were obtained for irradiation in cobalt-60 gamma radiation source in air (PMMA plates) and under electronic equilibrium conditions and for clinical electrons and photons beams at depth of maximum dose. The sensitivities of the thermoluminescent dosimeters were also evaluated and the values of their reproducibilities and intrinsic efficiency were determined for the response to differents types of phantoms and radiation energy. The obtained results indicate that the main advantage of CaSO4:Dy dosimeters is the enhanced sensitivity to radiation doses measured for 60Co, photons and electrons beams, thus representing a viable alternative for application in dosimetry in the radiotherapy area.

A radioterapia é uma das três principais modalidades de tratamento utilizadas no tratamento de doenças malignas, como o câncer; as duas outras são a quimioterapia e a radiocirurgia. Em contraste com outras especialidades médicas que necessitam principalmente de conhecimento clínico e da experiência de especialistas, a radioterapia, com o uso da radiação ionizante no tratamento do câncer, necessita de grandes investimentos em tecnologias modernas e do esforço colaborativo de diversos profissionais que contribuem para o sucesso do tratamento. Na área de dosimetria clínica, uma calibração eficiente e precisa do feixe de radiação garante o conhecimento da dose fornecida ao paciente, assegurando, portanto, o sucesso do tratamento radioterápico. Este trabalho tem por objetivo o estudo comparativo da resposta termoluminescente dos dosímetros de sulfato de cálcio dopado com disprósio (CaSO4:Dy) produzidos pelo IPEN (6 mm de diâmetro e 0,8 mm de espessura) com a resposta dos dosímetros de fluoreto de lítio dopado com magnésio e titânio (LiF:Mg,Ti com 3,15 x 3,15 x 0,9 mm3) na dosimetria de feixes clínicos de fótons (6 e 15 MV) e elétrons (6 e 9 MeV) utilizando objetos simuladores de água sólida (RMI-457), água e PMMA. Foram obtidas as curvas de dose-resposta para a radiação gama do cobalto-60 (60Co) no ar e em condições de equilíbrio eletrônico (placa de PMMA), e para elétrons e fótons clínicos nas profundidades de dose máxima. Foi avaliada também a sensibilidade dos dosímetros termoluminescentes e determinada a reprodutibilidade da resposta e a eficiência intrínseca para os diferentes tipos de simuladores e energias de radiação estudadas. Os resultados obtidos indicam que a principal vantagem do dosímetro de CaSO4:Dy é a sua maior sensibilidade para as doses de radiação avaliadas para os feixes do 60Co, fótons e elétrons, representando, portanto, uma alternativa viável para a aplicação em dosimetria nos setores de radioterapia. / Radiotherapy is one of the three principal treatment modalities used in the treatment of malignant diseases such as cancer, the other two are chemotherapy and radiosurgery. In contrast to other medical specialties that rely mainly on the clinical knowledge and experience of medical specialists, radiotherapy, with its use of ionizing radiation in treatment of cancer, relies heavily on modern technology and the collaborative efforts of several professionals whose coordinated team approach greatly influences the outcome of the treatment. In the area of clinical dosimetry, an efficient and accurate calibration of the radiation beam ensures knowledge of the radiation dose delivered to the patient, allowing thus the success of radiotherapy. This study aims to compare the thermoluminescent response of calcium sulphate doped with dysprosium (CaSO4:Dy) dosimeters produced by IPEN (6 mm in diameter and 0,8 mm tick) with the response of lithium fluoride (3,15 x 3,15 x 0,9 mm3) doped with magnesium and titanium (LiF:Mg,Ti) in dosimetry of clinical photons (6 and 15 MV) and electrons beams (6 and 9 MeV) using solid water (RMI-457), water and PMMA phantoms. Initially, the dose-response curves were obtained for irradiation in cobalt-60 gamma radiation source in air (PMMA plates) and under electronic equilibrium conditions and for clinical electrons and photons beams at depth of maximum dose. The sensitivities of the thermoluminescent dosimeters were also evaluated and the values of their reproducibilities and intrinsic efficiency were determined for the response to differents types of phantoms and radiation energy. The obtained results indicate that the main advantage of CaSO4:Dy dosimeters is the enhanced sensitivity to radiation doses measured for 60Co, photons and electrons beams, thus representing a viable alternative for application in dosimetry in the radiotherapy area.

A dosimetria em Radioterapia prevê a calibração do feixe de radiação e a dosimetria de rotina para controle de qualidade, pois o seu principal objetivo é determinar, com maior precisão, a dose absorvida pelo tumor. Este trabalho tem como objetivo avaliar o comportamento de três dosímetros termoluminescentes na dosimetria de feixes clínicos de elétrons. O desempenho de detectores de sulfato de cálcio dopado com disprósio (CaSO4:Dy) produzidos pelo IPEN foi comparado com o de dois dosímetros comercialmente disponíveis pela Harshaw, ambos denominados TLD-100, porém com dimensões distintas. Os dosímetros foram caracterizados com a utilização de objetos simuladores de água, água sólida RMI-457 e PMMA em campos de radiação de elétrons de 4, 6, 9, 12 e 16 MeV. Também foram realizadas medidas em feixes de fótons de 6 e 15 MV (2 e 5 MeV) apenas para comparação de resultados. As curvas de dose-resposta foram obtidas para a radiação gama do 60Co no ar e em condições de equilíbrio eletrônico e para feixes clínicos de fótons e elétrons nas profundidades de máxima dose. A sensibilidade, a reprodutibilidade, a eficiência intrínseca e a dependência energética dos dosímetros termoluminescentes foram estudadas. O CaSO4:Dy apresentou comportamento semelhante ao dos TLD-100 com uma vantagem em relação à sensibilidade para os feixes e doses de radiação estudados. Sendo assim, o dosímetro produzido pelo IPEN pode ser considerado uma nova alternativa para a dosimetria nos departamentos de Radioterapia. / The dosimetry in Radiotherapy provides the calibration of the radiation beam as well as the quality control of the dose in the clinical routine. Its main objective is to determine with greater accuracy the dose absorbed by the tumor. This study aimed to evaluate the behavior of three thermoluminescent dosimeters for the clinical electron beam dosimetry. The performance of the calcium sulfate detector doped with dysprosium (CaSO4: Dy) produced by IPEN was compared with two dosimeters commercially available by Harshaw. Both are named TLD-100, however they differ in their dimensions. The dosimeters were evaluated using water, solid water (RMI-457) and PMMA phantoms in different exposure fields for 4, 6, 9, 12 and 16 MeV electron beam energies. It was also performed measurements in photon beams of 6 and 15 MV (2 and 5 MeV) only for comparison. The dose-response curves were obtained for the 60Co gamma radiation in air and under conditions of electronic equilibrium, both for clinical beam of photons and electrons in maximum dose depths. The sensitivity, reproducibility, intrinsic efficiency and energy dependence response of dosimeters were studied. The CaSO4: Dy showed the same behavior of TLD-100, demonstrating only an advantage in the sensitivity to the beams and radiation doses studied. Thus, the dosimeter produced by IPEN can be considered a new alternative for dosimetry in Radiotherapy departments.

Made available in DSpace on 2014-06-12T23:14:14Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo8631_1.pdf: 6827931 bytes, checksum: fffed04f6b834961607b7e4354baeb5f (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2008 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / óxido de alumínio dopado com carbono (J-Al2O3:C) é um importante material para dosimetria das radiações ionizantes por leitura termoluminescente (TL). Esse material apresenta sensibilidade à radiação que é cerca de 50 vezes mais sensível que o LiF:Mg,Ti. No entanto, a sua fabricação normalmente requer técnicas de crescimento de cristais que utilizam infra-estrutura de laboratórios com fornos de altas temperaturas e sob condições atmosféricas redutoras. Tendo isto em vista, o objetivo deste trabalho é o estudo e a caracterização de duas rotas alternativas para a síntese do J-Al2O3:C: os métodos Eletroquímico e da Combustão. No método Eletroquímico, as amostras foram produzidas pela oxidação de uma placa de alumínio (99,99%), em ácido oxálico, sob uma diferença de potencial constante. Já no método da Combustão, as amostras são fabricadas misturando-se quantidades adequadas de nitrato de alumínio, uréia e um material dopante (Mg, Si, Eu, Eu-Mg, Eu-Si, Tb, Tb-Mg). Os reagentes foram aquecidos até 500 °C até obter a combustão e, em seguida as amostras foram tratadas termicamente a temperaturas entre 600 e 1500 °C. Para o método Eletroquímico, os resultados mostraram uma relação linear entre a intensidade TL linear e a dose absorvida no ar, para feixes de radiação gama do Co-60, no intervalo entre 0,5 a 4,5 Gy. Os parâmetros que resultaram na maior resposta TL foram: concentração de ácido oxálico igual a 0,10 M e tensão e tempo de anodização iguais 130 V e 300 min, respectivamente. As imagens produzidas por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) mostraram que as pastilhas produzidas nessas condições apresentam poros com diâmetros que variam entre 40 e 80 nm e que a área correspondente aos poros representa cerca de 10 % da área superficial da amostra. Para o método da Combustão, as amostras apresentaram resposta TL linear com a dose absorvida no ar de radiação gama do Co-60, entre 0,05 e 5 Gy. As maiores sensibilidades à radiação foram obtidas para as amostras dopadas com Tb e Tb-Mg, tratadas a 1500 °C por 4 h. Essas amostras apresentaram curva característica de emissão TL com dois picos em cerca de 190 e 350 °C. Pode-se concluir pelos resultados que a rota de síntese por Combustão produz amostras mais sensíveis à radiação que a síntese por anodização. Os materiais obtidos abrem novas perspectivas no campo de desenvolvimento de dosímetros para aplicações em dosimetria termoluminescente

Em radioterapia a entrega de doses deve apresentar incerteza máxima de 5%. Para isso, realiza-se o controle de qualidade dos equipamentos usados. Para feixes de raios X de kilovoltagem (kV), a câmara de ionização (CI) de ar-livre é instrumento de referência para determinar o kerma no ar. Na prática clínica, são usadas CIs de placas paralelas, dependendo da energia dos feixes. Segundo o TRS-398, as CIs usadas nestes feixes deveriam ser calibradas em dose absorvida na água, no entanto, no Brasil ainda não há um método implantado para este tipo de calibração. Para agravar a situação, atualmente, não se tem também disponíveis no Brasil serviços de calibração para CI em kerma no ar ou exposição nesta faixa de energia e muitos serviços ainda utilizam feixes kV, com a sua dosimetria mantida pelas condições disponíveis em cada serviço. Essa pesquisa tem o objetivo de estudar a resposta do TLD quando irradiado com feixes de kV, a fim de obter uma alternativa dosimétrica para verificações de doses nestes feixes. Utilizamos dois grupos com 100 TLDs, que foram calibrados por uma fonte de Césio-137. Quatro equipamentos diferentes de raios X de kV foram usados para levantamento de curvas relacionando as doses lidas pelos TLDs e as doses calculadas pela dosimetria de cada equipamento. Para o estudo da dependência energética, realizamos correções nas medidas utilizando três diferentes métodos. Após observarmos que os fatores de correção da dependência energética variam quando comparados entre si, calculamos o valor médio desses fatores e os utilizamos como fator de correção ótimo, obtendo variações médias de -2,8% entre as doses entregues em comparação com as doses lidas, sendo a máxima variação 17% e a mínima variação -23% entre os equipamentos. / In radiotherapy the doses must be delivered with a maximum deviation of 5% in comparison to those planned. Therefore, it\'s necessary to ensure the quality of the equipment used. For kilovoltage (kV) X-rays beams the dosimetry standard reference instrument is a free-air ionization chamber (IC). In usual clinical procedures, plane-parallel IC are used, depending on the beam\'s energy. The TRS-398 says that the ionization chambers used for those beam should be calibrated in absorbed dose to water; nevertheless there is not a method for such a calibration in Brazil. Nowadays, there isn\'t even an available IC calibration service in air kerma or exposure in this range of energy in the country, a lot of services in Brazil still make good use of kV radiation therapy and its dosimetry is limited by the local available conditions. This research\'s goal is to study the thermoluminescent dosimeter (TLD) response when irradiated by kV beams to come up with a dosimetric alternative for the verification of absorbed doses for those beams. We have used two groups composed by 100 TLDs each, whose calibration was done using a source of Cesium-137. Four different kV X-rays equipments were used to create the curves showing the relation between TLDs response and the actual doses calculated by the dosimetry used for each equipment. Three different methods were used to study the dosimeters energetic dependency. After we noticed that the factors obtained using each method were considerably different from each other in the same group, we calculated the mean values of these groups of factors and we set the mean values as an optimal correction factor. We obtained mean deviations of -2.8% among the doses delivered in comparison to the TLDs doses responses - the maximum deviation was 17% and the minimum was -23% among the equipaments tested.

O objetivo desse trabalho é confeccionar e caracterizar dosímetros luminescentes de óxido de alumínio, dopados com o elemento químico magnésio, para aplicação em dosimetria das radiações ionizantes. O óxido de alumínio é obtido pelo método do precursor polimérico; através da obtenção de resina polimérica que resulta em material cerâmico em pó após tratamentos térmicos em temperaturas específicas. As análises dosimétricas são realizadas durante ciclos de aquecimento de amostras que já tenham absorvido certa quantidade de radiação ionizante, ou dose radioativa, é a chamada Termoluminescência. Neste trabalho as fontes radioativas são emissoras de radiação- ou raios-X, que são mais presentes nos campos da radioterapia, radiodiagnóstico, geração de energia elétrica e estudos científicos. Devido às propriedades físicas do cristal, ocorre emissão de luz quando elétrons e buracos recebem energia térmica, permitindo a sua liberação de estados quânticos meta-estáveis e a recombinação com cargas opostas, liberando fótons no espectro UV/visível. A análise química por ICP AES indica as concentrações de 0,47; 0,88; 1,33; 2,61 e 3,36 mol% de Mg2+ para as cinco amostras preparadas com diferentes massas do reagente MgCO3; estes valores indicam que o procedimento para obtenção das amostras foi realizado com uniformidade adequada e, portanto, os resultados alcançados são proporcionais às concentrações de Mg2+. Inicialmente, analisando os resultados da difração de Raios-X, percebe-se que a menor temperatura utilizada para a calcinação do material cerâmico não foi suficiente para que se obtivesse a fase estrutural desejada (fase alfa), uma vez que a estrutura gama não exibiu propriedades dosimétricas para doses baixas. Este fato implicou em tratamentos térmicos adicionais em temperatura superior (1100°C). Os difratogramas obtidos comprovam a viabilidade do processo e metodologia, com amostras altamente cristalinas e ausência de fases desconhecidas que poderiam ocorrer caso houvesse contaminação. As medidas de TL acusaram uma forte emissão luminescente na região do espectro visível e UV, com picos de emissão em 125, 200, 280, 350 e 430°C, aproximadamente. Os últimos não puderam ser estudados para doses baixas, pois suas intensidades são sobrepostas pela incandescência do porta amostras. Entretanto, o pico de emissão em 200°C mostrou comportamento satisfatório e, portanto, empregado para estudos mais aprofundados. Os picos de alta temperatura (280, 360 e 430ºC) exibiram ótima resposta luminescente para altas doses absorvidas (acima de 100 Gy), sem que seu ponto de saturação fosse alcançado para doses de até 1 kGy. Variando sensivelmente a energia do feixe de irradiação foi possível determinar que a luminescência do material apresenta baixa dependência energética para energias abaixo de 40 keV, o que está de acordo com a teoria de interação energia/matéria. Acima desta energia, há diminuição do fenômeno fotoelétrico em detrimento do espalhamento Compton. As imagens obtidas por Microscopia Eletrônica de Transmissão detectaram, nas amostras dopadas, a presença de estruturas superficiais compostas por espinélio (MgAl2O4) sobre aglomerados de Al2O3. Este resultado faz crer que a ocorrência desta camada superficial aumenta significativamente a concentração de centros de recombinação e, conseqüentemente, a intensidade de emissão também é aumentada. / The aim of the present work is to obtain and characterize luminescent dosimeters made of magnesium doped aluminium oxide, for ionizing radiation dosimetry purposes. The material is produced by Pechini Method (US Patent 3.330.697, 1967), starting from a polymer that generates powder ceramic, after firing at predetermined temperatures. Dosimetric measurements were taken during heating cycles (Thermoluminescence) with gamma and X-rays irradiated samples. Due to physical properties of the crystal, light is emitted during heating, because of free carriers being released from trap centers and recombining with opposite sigh charges. Chemical analysis indicated the Mg2+ concentrations 0.47, 0.88, 1.32, 2.61 and 3.36 mol%; reactants masses and process parameters were adequate to obtain uniformity. From X-Ray Diffraction, samples calcinated at lower temperatures did not reach the properly structural phase. The gamma phase did not show dosimetric properties for the preferred spectra (UV/visible region). Calcinations at higher temperatures were necessary to obtain alpha phase, which exhibited TL emission. For doped sample, diffractograms indicated the occurrence of highly crystalline sample. TL glow curves showed high visible and UV emission, with peaks at 125, 200, 280, 365 and above 450°C. The lowest peak was faded within 24 hours after irradiation and those above 280°C could not be exactly determined due to peak overlapping. Nevertheless, the emission peak at 200°C showed itself a great achievement for the present work, because of its energy depth and dose response. For higher absorbed doses (above 100 Gy), the emission generated by deeper traps could be studied with more details: acceptable TL response and exponential growth were exhibited. The peak at 280 was not reported. Low energy dependence luminescence in observed for doses as high as 40 keV. This limitation is due to decreasing of photoelectric phenomena, which is responsible for charges trapping. Images obtained using Transmission Electron Microscopy detected surface layer in doped samples; such layer is composed by spinel (MgAl2O4). The presence of spinel layer increases recombination centers concentration, once luminescence enhancement was perceived for doped samples.

Nenhuma / O câncer de próstata é o segundo mais ocorrente entre os homens. A braquiterapia com a utilização de sementes de iodo-125 se apresenta como uma das formas de tratamento. Na terapia do câncer de próstata são utilizadas de 80 a 120 sementes de iodo-125 que são implantadas no órgão seguindo um planejamento. Durante o posicionamento e com o passar do tempo, as sementes implantadas sofrem pequenos deslocamentos em relação à posição inicialmente planejada. Estes deslocamentos podem causar diferenças na deposição de dose no volume tumoral. Este trabalho fez um estudo de dosimetria de sementes de iodo-125 utilizadas em braquiterapia de baixa taxa de dose. Na primeira etapa do trabalho, foi realizado o levantamento dos parâmetros dosimétricos da semente seguindo as recomendações do protocolo TG-43 com o objetivo de validar a metodologia. Em seguida, foi realizado um estudo quantitativo da variação na distribuição de dose para três configurações de quatro sementes Oncoseed 6711, sendo duas delas com as quatro sementes em posições simétricas e uma com as sementes apresentando pequenos deslocamentos. Utilizou-se um objeto simulador de tecido mole e dosímetros TLD. Em seguida, um estudo qualitativo das isodoses geradas pelas configurações foi realizado utilizando-se filme radiocrômico, modelo Gafchromic. Este método foi utilizado a fim de complementar o estudo realizado com os cristais. Os parâmetros dosimétricos da semente levantados neste trabalho apresentaram excelente concordância com os valores consensuais do TG -43, validando assim, a metodologia empregada nesta pesquisa. Finalmente, os resultados obtidos com filmes radiocrômicos e dosímetros termoluminescentes mostraram que existe uma diferença significativa na distribuição de dose quando há modificação de posicionamento entre as sementes. A utilização destes dois métodos simultaneamente se mostrou eficiente uma vez que os cristais trazem uma visão pontual e o filme traz uma visão global da distribuição de dose. / Prostate cancer is the second most common cancer among men. Iodine-125 brachytherapy seeds are presented as a form of treatment. In prostate cancer therapy 80-120 iodine-125 seeds are implanted in the organ following a previous planning. During positioning and after it, the implanted seeds can undergo slight displacements relative to the original position. These deviations may cause changes in dose distribution in the tumor volume. This work has made a dosimetry study for iodine-125 seeds used in low dose rate brachytherapy. In the first stage, we performed a one seed dosimetric parameters study following the TG-43 protocol recommendations with the objective of validating our methodology. Then a quantitative study of the variation in dose distribution for three configurations of four seeds OncoSeed 6711 was conducted with two configurations using the seeds in symmetrical positions and the other presenting small displacements. A soft tissue phantom and TLD dosimeters were used. Then a qualitative study of isodose curves of the configurations was performed using radiochromic film, Gafchromic model. This method was used to complement the study of the crystals. The seeds dosimetric parameters obtained in this work showed excellent agreement with the TG-43 consensual values, thus validating the methodology used in this work. The results obtained with radiochromic film and thermoluminescent dosimeters have shown that there is a significant difference in dose distribution when there is a change in the positioning of the seeds. The use of these two methods simultaneously is efficient since the crystals bring a point view and the film has a global view of the dose distribution