Made available in DSpace on 2014-10-09T12:54:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:07:52Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:26:53Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:00:05Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Neste trabalho as principais características dosímetricas da solução Fricke Xilenol Gel (FXG) foram estabelecidas para futura aplicação clínica na dosimetria de elétrons. As curvas de dose resposta para feixes de nêutrons térmicos para pesquisa em Terapia por Captura de Nêutrons (BNCT) e feixes elétrons de aplicação industrial também foram determinadas. A técnica padrão de leitura utilizada foi espectrofotometria. Para o feixe clínico as reprodutibilidades intra e inter-lotes da solução FXG são melhores que 1,4 % e 5,1 % respectivamente, o comportamento da resposta para o intervalo de dose entre 0,2 e 40 Gy é linear e independente da energia e da taxa de dose para o intervalo estudado. Devido aos efeitos da oxidação natural do FXG o tempo ótimo entre o preparo e a irradiação é de 24h e o comportamento da curva de dose resposta não se altera no período estudado para a variação da absorvância líquida do dosímetro. Para o estudo com o campo de nêutrons as curvas de dose resposta do FXG apresentaram comportamento linear em todo intervalo de dose estudado, e para campos industriais de elétrons o comportamento é exponencial decrescente. De acordo com os resultados obtidos para os feixes de radiação estudados, não houve alteração na posição das bandas características do espectro de absorção do FXG. Como testes adicionais, foi determinada a viabilidade do uso do método de leitura do FXG por imagens fotográficas digitais e aplicação do FXG na dosimetria para braquiterapia intracavitária. O bom desempenho do dosímetro FXG nos testes realizados indica que este pode ser utilizado na avaliação tridimensional da dose em tratamento radioterápicos. / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:54:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:07:52Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Este trabalho tem como objetivo realizar a caracterização do campo de nêutrons e radiação gama na posição de irradiação de amostras em uma instalação para pesquisas em Terapia por Captura de Nêutrons em Boro (BNCT) no IPEN, junto ao reator IEA-R1. A técnica de BNCT vem sendo estudada como uma opção seletiva e segura de tratamento para tumores cancerígenos resistentes ou considerados não tratáveis pelas técnicas convencionais, por exemplo, o Glioblastoma Multiforme - tumor cancerígeno no cérebro. Foram realizadas medições de fluxos de nêutrons térmicos, epitérmicos e rápidos bem como das doses devido a nêutrons, e radiação gama na posição de amostra, utilizando-se detectores de ativação tipo folha e dosímetros termoluminescente. Para determinação da intensidade e do espectro de energia de nêutrons, foi utilizado um conjunto de folhas de ativação de energias limiares distintas, irradiadas na instalação e analisadas com um detetor semicondutor de Germânio hiper puro acoplado a um sistema eletrônico adequado para espectrometria gama e os resultados processados com o código SAND-BP. As doses devidas a radiação gama e nêutrons foram determinadas utilizando dosímetros termoluminescentes: TLD-400 (sensível a gama); TLD-600 (sensível a nêutrons) e TLD-700 (sensível a gama). Os TLDs foram selecionados e usados para a obtenção das curvas de calibração - resposta do dosímetro versus dose - de cada uma dos três tipos de TLD, as quais foram utilizadas para calcular as doses devidas a nêutrons e gama na posição de amostra. O campo de radiação na posição de irradiação de amostra foi caracterizado fluxo para nêutrons térmicos de 1.39.108 ± 0,12.108 n/cm2s a dose devido a nêutrons térmicos é três vezes maior que as devido a radiação gama, essas medidas comprovam a reprodutibilidade e consistência dos resultados experimentais obtidos. Considerando os resultados obtidos, verificou-se que o campo de nêutrons e radiação gama atende para pesquisa em BNCT. NEUTRON / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

京都大学 / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(工学) / 甲第22441号 / 工博第4702号 / 新制||工||1734(附属図書館) / 京都大学大学院工学研究科原子核工学専攻 / (主査)教授 神野 郁夫, 教授 斉藤 学, 准教授 櫻井 良憲 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Philosophy (Engineering) / Kyoto University / DFAM

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京都大学 / 新制・課程博士 / 博士(人間・環境学) / 甲第25019号 / 人博第1097号 / 新制||人||257(附属図書館) / 京都大学大学院人間・環境学研究科相関環境学専攻 / (主査)教授 小松 直樹, 教授 津江 広人, 教授 藤田 健一, 准教授 Zhao Li / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Human and Environmental Studies / Kyoto University / DFAM

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Neste trabalho as principais características dosímetricas da solução Fricke Xilenol Gel (FXG) foram estabelecidas para futura aplicação clínica na dosimetria de elétrons. As curvas de dose resposta para feixes de nêutrons térmicos para pesquisa em Terapia por Captura de Nêutrons (BNCT) e feixes elétrons de aplicação industrial também foram determinadas. A técnica padrão de leitura utilizada foi espectrofotometria. Para o feixe clínico as reprodutibilidades intra e inter-lotes da solução FXG são melhores que 1,4 % e 5,1 % respectivamente, o comportamento da resposta para o intervalo de dose entre 0,2 e 40 Gy é linear e independente da energia e da taxa de dose para o intervalo estudado. Devido aos efeitos da oxidação natural do FXG o tempo ótimo entre o preparo e a irradiação é de 24h e o comportamento da curva de dose resposta não se altera no período estudado para a variação da absorvância líquida do dosímetro. Para o estudo com o campo de nêutrons as curvas de dose resposta do FXG apresentaram comportamento linear em todo intervalo de dose estudado, e para campos industriais de elétrons o comportamento é exponencial decrescente. De acordo com os resultados obtidos para os feixes de radiação estudados, não houve alteração na posição das bandas características do espectro de absorção do FXG. Como testes adicionais, foi determinada a viabilidade do uso do método de leitura do FXG por imagens fotográficas digitais e aplicação do FXG na dosimetria para braquiterapia intracavitária. O bom desempenho do dosímetro FXG nos testes realizados indica que este pode ser utilizado na avaliação tridimensional da dose em tratamento radioterápicos. / In this work the main dosimetric characteristics of the Fricke Xylenol Gel (FXG) solution were established for further application in the measurement of dose distribution of clinical electron fields. The dose-response curves of the FXG in a neutron field were also evaluated for the research in Boron Neutron Capture Therapy (BNCT) and industrial electron fields. The standard reading technique was the spectrophotometric. For the clinical field, the intra and inter-batch reproducibility are better than 1.4% and 5.1 %, respectively, the response presents a linear behavior for doses ranging from 0.2 to 40 Gy independently of the energy and the dose rate in the studied ranges. Due to the effects of the FXG natural oxidation, the optimum elapsed time between FXG preparation and irradiation was established as 24h period and the behavior of the dose-response curve of the FXG using the variation in the absorbance relative to the non-irradiated dosimeter as a basis during the whole studied period were not altered. The dose-response to the industrial electron beam presented an exponential decreasing behavior and the neutron beam for research in BNCT presented a linear behavior for the complete studied dose range. According to the obtained results for the different types of radiation studied for the FXG, there was no change in the position of the characteristic bands of the absorption spectrum due to the interaction of these radiation types. Additional tests were performed to determine the digital photographic imaging of FXG analyses viability and the application of FXG dosimetry on intracavitary brachytherapy. The good performance of the FXG dosimeter in the tests that were carried out indicates that this dosimeter may be applied to the tri-dimensional dose evaluation in radiotherapic treatments using electrons and neutron beams.

Neste trabalho as principais características dosímetricas da solução Fricke Xilenol Gel (FXG) foram estabelecidas para futura aplicação clínica na dosimetria de elétrons. As curvas de dose resposta para feixes de nêutrons térmicos para pesquisa em Terapia por Captura de Nêutrons (BNCT) e feixes elétrons de aplicação industrial também foram determinadas. A técnica padrão de leitura utilizada foi espectrofotometria. Para o feixe clínico as reprodutibilidades intra e inter-lotes da solução FXG são melhores que 1,4 % e 5,1 % respectivamente, o comportamento da resposta para o intervalo de dose entre 0,2 e 40 Gy é linear e independente da energia e da taxa de dose para o intervalo estudado. Devido aos efeitos da oxidação natural do FXG o tempo ótimo entre o preparo e a irradiação é de 24h e o comportamento da curva de dose resposta não se altera no período estudado para a variação da absorvância líquida do dosímetro. Para o estudo com o campo de nêutrons as curvas de dose resposta do FXG apresentaram comportamento linear em todo intervalo de dose estudado, e para campos industriais de elétrons o comportamento é exponencial decrescente. De acordo com os resultados obtidos para os feixes de radiação estudados, não houve alteração na posição das bandas características do espectro de absorção do FXG. Como testes adicionais, foi determinada a viabilidade do uso do método de leitura do FXG por imagens fotográficas digitais e aplicação do FXG na dosimetria para braquiterapia intracavitária. O bom desempenho do dosímetro FXG nos testes realizados indica que este pode ser utilizado na avaliação tridimensional da dose em tratamento radioterápicos. / In this work the main dosimetric characteristics of the Fricke Xylenol Gel (FXG) solution were established for further application in the measurement of dose distribution of clinical electron fields. The dose-response curves of the FXG in a neutron field were also evaluated for the research in Boron Neutron Capture Therapy (BNCT) and industrial electron fields. The standard reading technique was the spectrophotometric. For the clinical field, the intra and inter-batch reproducibility are better than 1.4% and 5.1 %, respectively, the response presents a linear behavior for doses ranging from 0.2 to 40 Gy independently of the energy and the dose rate in the studied ranges. Due to the effects of the FXG natural oxidation, the optimum elapsed time between FXG preparation and irradiation was established as 24h period and the behavior of the dose-response curve of the FXG using the variation in the absorbance relative to the non-irradiated dosimeter as a basis during the whole studied period were not altered. The dose-response to the industrial electron beam presented an exponential decreasing behavior and the neutron beam for research in BNCT presented a linear behavior for the complete studied dose range. According to the obtained results for the different types of radiation studied for the FXG, there was no change in the position of the characteristic bands of the absorption spectrum due to the interaction of these radiation types. Additional tests were performed to determine the digital photographic imaging of FXG analyses viability and the application of FXG dosimetry on intracavitary brachytherapy. The good performance of the FXG dosimeter in the tests that were carried out indicates that this dosimeter may be applied to the tri-dimensional dose evaluation in radiotherapic treatments using electrons and neutron beams.

A boron neutron capture enhanced fast neutron therapy assembly has been designed for the Fermilab Neutron Therapy Facility (NTF). This assembly uses a tungsten filter and collimator near the patient¡¯s head, with a graphite reflector surrounding the head to significantly increase the dose due to boron neutron capture reactions. The assembly was designed using Monte Carlo radiation transport code MCNP version 5 for a standard 20x20 cm2 treatment beam. The calculated boron dose enhancement at 5.7-cm depth in a water-filled head phantom in the assembly with a 5x5 cm2 collimation was 21.9% per 100-ppm B-10 for a 5.0-cm tungsten filter and 29.8% for an 8.5-cm tungsten filter. The corresponding dose rate for the 5.0-cm and 8.5-cm thick filters were 0.221 and 0.127 Gy/min, respectively. To validate the design calculations, a simplified BNCEFNT assembly was built using four lead bricks to form a 5x5 cm2 collimator. Five 1.0-cm thick 20x20 cm2 tungsten plates were used to obtain different filter thicknesses and graphite bricks/blocks were used to form a reflector. Measurements of the dose enhancement of the simplified assembly in a water-filled head phantom were performed using a pair of tissue-equivalent ion chambers. One of the ion chambers is loaded with 1000-ppm natural boron (184-ppm 10B) to measure dose due to boron neutron capture. The measured dose enhancement at 5.0-cm depth in the head phantom for the 5.0-cm thick tungsten filter is (16.6 ¡À 1.8)%, which agrees well with the MCNP simulation of the simplified BNCEFNT assembly, (16.4¡À 0.5)%. The error in the calculated dose enhancement only considers the statistical uncertainties. The total dose rate measured at 5.0-cm depth using the non-borated ion chamber is (0.765 ¡À 0.076) Gy/MU, about 61% of the fast neutron standard dose rate (1.255Gy/MU) at 5.0-cm depth for the standard 10x10 cm2 treatment beam. The increased doses to other organs due to the use of the BNCEFNT assembly were calculated using MCNP5 and a MIRD phantom.