A Terapia por Captura de Nêutrons, NCT (Neutron Capture Therapy) é uma técnica radioterápica em que a energia útil do tratamento vem da energia liberada em uma reação nuclear e não do feixe primário, como comumente utilizado em outros procedimentos radioterápicos. O Boro, por constituir-se em um elemento de baixa toxicidade e por apresentar um isótopo (10B) com alta seção de choque para a reação 10B(n,α)7Li tem sido o elemento mais utilizado nas pesquisas que visam o aprimoramento e a promoção desta técnica, derivando daí o termo BNCT (Boron Neutron Capture Therapy). Para fins de pesquisa em BNCT foi construída ao longo de um dos extratores de feixes (BH - Beam Hole) do reator IEA-R1 uma instalação, onde filtros e moderadores são posicionados entre o núcleo do reator e a posição de irradiação com o objetivo de modular o feixe de irradiação, otimizando a componente útil do feixe, os nêutrons térmicos, e reduzindo os contaminantes, raios gama e nêutrons em outras faixas energéticas. Tem-se realizado estudos visando a implementação de melhorias na caracterização e otimização do feixe obtido nesse arranjo instalado no BH-3. Atualmente a monitoração dos nêutrons é feita através de folhas de ativação, e a componente gama pelo TLD-400. Uma nova metodologia de monitoração tem sido estudada pelo grupo. A referida técnica consiste em usar TLDs de tipos diferentes, ou seja, que possuam sensibilidades distintas aos nêutrons térmicos, em virtude de diferenças na concentração dos isótopos de Lítio. No estudo dessa nova metodologia têm sido usados os TLD-600 e TLD-700. Este trabalho propõe uma metodologia usando o par TLD-100 e TLD-700. Inicialmente foi verificada a reprodutibilidade das respostas dos TLDs 700, 400 e 100 frente a campos gama puro e campos mistos, gama e nêutron. Campos estes obtidos em arranjos usando fontes de 60Co e 241AmBe. A partir de simulações usando o VI MCNP5 foi projetado e construído um Irradiador de campos mistos, que permitiu expor os dosímetros em campos mistos com diferentes espectros energéticos. As condições criadas no irradiador permitiram verificar, como a resposta do TLD é modificada pelas mudanças no espectro energético de um campo misto gama e nêutrons de baixo fluxo. O irradiador de campo misto permitiu condições para estabelecer uma relação entre o formato da curva termoluminescente e a composição do campo misto. A relação estabelecida relaciona o fluxo relativo e a razão entre a resposta das duas regiões de interesse dos TLDs 700 e 100. A partir de campos mistos com condições controladas, esse trabalho permitiu verificar a viabilidade do uso do par de TLD-100 e TLD-700 para monitoração de nêutrons térmicos na instalação de BNCT. / Neutron Capture Therapy (NCT), is a radiotherapy technique in which the useful treatment energy comes from the energy released in a nuclear reaction and not from the primary beam, as commonly used in other radiotherapc procedures. Boron, an element of low toxicity presents an isotope (10B) with high cross-section for the (n, α) reaction and therefore has been the element mostly used in research aimed at the improvement and promotion of this technique, deriving hence the term BNCT (Boron Neutron Capture Therapy). For BNCT research purposes, a facility was built along one of radiation extractors of the IEA-R1 reactor. In this facility filters and moderators are positioned between the reactor core and the irradiation position aiming to modulate the irradiation beam by optimizing the useful component of the beam, thermal neutrons, and reducing its contaminants, gamma rays and neutrons in higher energy bands. We have conducted studies aimed at implementing improvements in the characterization of and optimization of the beam. Currently, neutron flux monitorion is done through activation foils, and the gamma component by TLD-400. A new methodology has been studied by the group. The technique consists in using different types of TLD, having different sensitivities to thermal neutrons due to differences in the concentration of lithium isotopes. In the study of this new methodology TLD 600 and TLD-700 have been used. This work presents a series of studies in order to apply a methodology using the TLD-100 and TLD-700 pair. TLDs 700, 400 and 100 responses pure gamma and mixed irradiation fields, obtained in arrangements using a 60Co and AmBe sources, were evaluaterd. MCNP simulations were run in order to both discriminating the radiation components and designing one mixed fields irradiator, which allowed exposing dosimeters in mixed fields with different energy spectra. The conditions created in the irradiator allowed to verify, as the TLD response is modified by changes in the energy spectrum of a mixed gamma neutron fields. VIII This irradiator provided irradiation conditions so to establish a relationship between the shape of the LiF glow curves and the composition of the mixed field. This work has shown the feasibility of using the TLD-100 and TLD-700 pair for gamma and thermal neutrons monitoration in the BNCT facility.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2015-05-27T15:05:24Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Benevides_Clayton_Tese_Eng_Eletrica_2015.pdf: 9194837 bytes, checksum: 1d3337c7c68270711eaee1b48b580208 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-27T15:05:24Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Benevides_Clayton_Tese_Eng_Eletrica_2015.pdf: 9194837 bytes, checksum: 1d3337c7c68270711eaee1b48b580208 (MD5) Previous issue date: 2015-02-25 / Esta tese teve o objetivo de entender como ocorre a degradação de determinados corantes orgânicos fluorescentes quando irradiados e avaliar quantitativamente esta degradação. Os experimentos foram feitos utilizando uma concentração específica para os dois corantes: Rodamina 6G e Fluoresceína em gel de agarose e NaCl. NaCl foi utilizado a fim aumentar a taxa de degradação dos fluoróforos. Uma vez estabelecidos os sistemas químicos, as irradiações foram executadas sob um feixe de fótons de raios-X com energia média da ordem de 50 keV e doses entre 0 e 200 Gy. Após a irradiação, a emissão fluorescente das amostras foi avaliada. Os resultados obtidos com a espectroscopia óptica de fluorescência foram comparados às predições teóricas. Esta tese objetivou também, desenvolver uma instrumentação capaz de traduzir em medição de dose de radiação ionizante a degradação na fluorescência do corante orgânico. Um protótipo deste sistema, chamado FluoX, foi construído e suas medições foram avaliadas contras as de um sistema comercial de espectroscopia, mostrando a possibilidade do seu uso na medição de doses até 200 Gy.

Submitted by Isaac Francisco de Souza Dias (isaac.souzadias@ufpe.br) on 2016-03-29T17:49:10Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTAÇÃO - DANIEL AZEVEDO.pdf: 2684891 bytes, checksum: c5cf0ad3eed5c462740d0bce638484d1 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-29T17:49:10Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTAÇÃO - DANIEL AZEVEDO.pdf: 2684891 bytes, checksum: c5cf0ad3eed5c462740d0bce638484d1 (MD5) Previous issue date: 2015-05-13 / FACEPE / As radiações ionizantes são amplamente utilizadas em aplicações médicas e industriais, requerendo sempre o uso de dosímetros para a avaliação da dose recebida pelos trabalhadores e pacientes, bem como para o controle de qualidade dos processos. Dentre os materiais sensíveis utilizados para a dosimetria das radiações destaca-se o fluoreto de cálcio (CaF2) que apresenta uma resposta termoluminescente sensível a baixas doses de radiação. Este trabalho tem por objetivo a síntese do CaF2 dopado com túlio através do método de combustão e sua caracterização para aplicações dosimétricas das radiações ionizantes. A análise por difração de raios X mostrou que o material produzido era de fato CaF2 e estudos do espectro de emissão TL mostraram a presença das linhas espectrais do Tm3+, sendo as principais linhas centradas em 455 nm 482 nm. Dentre os parâmetros de fabricação, observou-se que a melhor concentração do dopante foi de 0,20 mol% em relação ao cálcio; a condição de temperatura, tempo e atmosfera de sinterização que mais aumentou a intensidade TL foi 400 °C por 8 h no ar. A resposta em função da dose para a radiação gama do 137Cs e 60Co mostrou ser linear para a faixa entre 100 μGy e 100 Gy. A partir dos resultados pode-se concluir que o CaF2:Tm produzido pelo método de combustão tem potencial para ser utilizado como dosímetro em aplicações das radiações ionizantes. / Ionizing radiations are widely used for medical and industrial applications, always requiring the presence of dosimeters to evaluate the absorbed dose on workers and patients, as well as for quality control of processes. Among the materials available for radiation dosimetry, calcium fluorite (CaF2) is one of the most sensitive thermoluminescent (TL), used in low radiation dosimetry. The aim of this work is to synthesize a thulium doped CaF2 by the combustion method, and characterize it for dosimetric applications of ionizing radiations. The X-ray diffraction analysis showed that CaF2 was in fact produced. Studies of TL emission spectrum, after irradiation with 60Co, showed the presence of Tm3+ spectral lines, with larger intensities for 455 nm and 482 nm. The optimum fabrication parameters were: Tm concentration of 0.20 mol% in relation to calcium, with 400 °C post combustion sintering for 8 h, in air. The analysis of TL response a linear dose response in the range of 100 μGy to 100 Gy. Therefore, it was concluded that CaF2:Tm produced by the combustion method can be used as a dosimeter for ionizing radiation.

Submitted by Irene Nascimento (irene.kessia@ufpe.br) on 2017-03-21T19:41:42Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTAÇÃO MALANA FINAL.pdf: 2413280 bytes, checksum: 40727bc7ff951331cb16c7c787dd0919 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-21T19:41:43Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTAÇÃO MALANA FINAL.pdf: 2413280 bytes, checksum: 40727bc7ff951331cb16c7c787dd0919 (MD5) Previous issue date: 2016-07-28 / Capes / Transistores bipolares de junção - TBJ possuem uma característica inerente à sua construção física que é o fator de amplificação do sinal produzido, ou seja, amplificação da corrente. Fótons de megavoltagem, ao interagirem com o material semicondutor são capazes de produzir o que é chamado de fotocorrente, ao mesmo tempo em que provocam danos na estrutura cristalina do transistor. O objetivo desta dissertação foi caracterizar o TBJ do tipo BC846 para feixes de fótons de megavoltagem com a finalidade de entender o comportamento deste dispositivo para que futuramente seja desenvolvido um novo método dosimétrico visando complementar os métodos já existentes. O estudo concerniu em caracterizar um TBJ para se analisar como tal dispositivo eletrônico pode ser utilizado como detector de radiação no modo ativo, isto é, em mensurar em tempo real a dose, taxa de dose, dependência energética, e os efeitos direcional e de tamanho de campo de irradiação. Os experimentos foram realizados utilizando um simulador de placas de água sólida com o transistor posicionado no eixo central do feixe em uma profundidade de 5 cm, tamanho de campo padrão, 10 x 10 cm², e uma distância fonte-superfície de 100 cm. Os resultados mostram que o TBJ pode funcionar como detector em feixes de radioterapia desde que seja obedecido certos critérios técnicos relacionados ao comportamento elétrico do dispositivo antes e durante a irradiação. Uma perda percentual média de ±3% na sensibilidade do dispositivo foi registrada após cada irradiação. Essa variação guarda uma proporcionalidade com a dose absorvida e foi encontrada resposta semelhante mesmo com transistores que possuem diferentes fatores de amplificação da corrente. / Bipolar Junction Transistor - BJT have a characteristic inherent to their physical construction, which is the amplification factor of the produced signal, i.e., current amplification. Megavoltage photons interacting with the semiconductor material are capable of producing what is called photocurrent, while causing damage to the crystalline structure of the transistor. The aim of this work was to characterize the BJT type BC846 for MV photon beams in order to understand the behavior of this mechanism to be developed in the future a new dosimetric method to complement existing methods. The study's concerned characterization of a BJT to be analyzed as such electronic device may be used as a radiation detector in the active mode, i.e., measuring in real time the dose, dose rate, energy dependence, and directional effects and size radiation field. The experiments were performed using a solid water phantom with the transistor positioned at the central axis of the beam at a depth of 5 cm, standard field size, 10 x 10 cm², and a source-surface distance of 100 cm. The results show that the BJT may function as a detector in radiotherapy beam since certain technical criteria are met related to the electrical behavior of the device before and during the irradiation. An average percentage loss of ± 3% in the device sensitivity was recorded after each irradiation. This variation is in proportion to the dose absorbed and one can see similar response even with transistors having different amplification factors of the current.

Submitted by Fernanda Rodrigues de Lima (fernanda.rlima@ufpe.br) on 2018-07-20T22:25:02Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Regina Juliana Galdino da Silva.pdf: 3770049 bytes, checksum: f9c6cc1bf5b5de8eb4f8de0a058115a6 (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-07-23T18:03:58Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Regina Juliana Galdino da Silva.pdf: 3770049 bytes, checksum: f9c6cc1bf5b5de8eb4f8de0a058115a6 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-23T18:03:58Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Regina Juliana Galdino da Silva.pdf: 3770049 bytes, checksum: f9c6cc1bf5b5de8eb4f8de0a058115a6 (MD5) Previous issue date: 2017-02-15 / CNPq / O monitoramento de dose pessoal, clínica ou ambiental é de extrema importância para a otimização de processos de exposição do meio à radiação ionizante e para avaliação de risco associado a estas práticas. Uma das técnicas dosimétricas utilizada neste sistema de monitoração se dá por meio da propriedade de luminescência de alguns materiais. Dentre os diversos materiais conhecidos, têm-se o fluoreto de cálcio dopado com túlio (CaF₂:Tm) que é bastante utilizado na dosimetria por termoluminescência. Entretanto, este material foi pouco estudado com relação à suas propriedades de luminescência opticamente estimulada (OSL). A dosimetria OSL, comparada à dosimetria termoluminescente, apresenta uma vantagem principal, que é a remoção do processo de aquecimento na leitura do dosímetro, eliminando problemas relacionados à reprodutibilidade do sistema de aquecimento e ao quenching térmico, que influencia na eficiência da luminescência. Por isso, o objetivo deste trabalho foi avaliar a resposta OSL do CaF₂:Tm sintético e, consequentemente, realizar uma avaliação preliminar das características desse material para dosimetria OSL. Para tanto, esse estudo foi dividido em três etapas: (i) a produção das amostras de CaF₂:Tm sintético pelo método de combustão; (ii) o estudo dos parâmetros de aquisição dos instrumentos de medição da resposta OSL; e (iii) a caracterização dos principais parâmetros dosimétricos. Os resultados deste trabalho mostraram que o CaF₂:Tm apresenta resposta OSL tanto para estimulação com LED azul quanto para infravermelho, apresentando maior eficiência para este último, o que é uma inovação dado que o único material conhecido que responde a estimulação infravermelha é o feldspato, amplamente utilizado em aplicações de datação. Além disso, a pesquisa mostrou que a luz branca apresenta comprimento de onda eficaz no zeramento óptico do sinal luminescente das amostras. As análises dos testes para utilização do CaF₂:Tm sintético como dosímetro mostraram que as amostras produzidas apresentaram alta reprodutibilidade (CV< 3%), com linearidade na resposta à dose entre 100 mGy e 2,5 Gy, e apresentando uma dose mínima mensurável de 0,1 mGy, atendendo aos requisitos de dose mínima para aplicações em dosimetria pessoal. Desta forma, o trabalho mostra que é possível a utilização do CaF₂:Tm sintético como dosímetro utilizando suas propriedades OSL. / Personal, clinical or environmental dose monitoring is of extreme importance for the optimization of the processes of exposing the environment to ionizing radiation and for assessing the risk associated with these practices. One of the dosimetric techniques used in this monitoring system is through the luminescence property of some materials. Among the various known materials are thulium doped calcium fluoride (CaF₂: Tm) which is widely used in thermoluminescence dosimetry. However, this material was little studied with respect to its optically stimulated luminescence (OSL) properties. The OSL dosimetry, compared to thermoluminescent dosimetry, has a main advantage, which is the removal of the heating process in the dosimeter reading, eliminating problems related to the reproducibility of the heating system and thermal quenching, which influences the efficiency of the luminescence. Therefore, the objective of this work was to evaluate the OSL response of CaF₂: synthetic Tm and, consequently, to perform a preliminary evaluation of the characteristics of this material for OSL dosimetry. For this, the study was divided into three stages: (i) the production of samples of CaF₂:Tm synthetic by the combustion method; (ii) the study of the acquisition parameters of the OSL response measurement instruments; and (iii) the characterization of the main dosimetric parameters. The results of this work showed that CaF₂: Tm presents an OSL response for both blue and infrared LED stimulation, presenting a higher efficiency for the latter, which is an innovation since the only known material that responds to infrared stimulation is feldspar, widely used in dating applications. In addition, the research showed that white light has an effective wavelength in the optical bleaching of the luminescent signal of the samples. Analyzes of the tests for use of CaF₂: synthetic Tm as a dosimeter showed that the samples produced had a high reproducibility (CV <3%), with linearity in dose response between 100 mGy and 2.5 Gy, and presenting a minimum measurable dose of 0.1 mGy, meeting the minimum dose requirements for personal dosimetry applications. Thus, the work shows that it is possible to use the CaF₂: synthetic Tm as a dosimeter using its OSL properties.

Orientador: Julio Cesar Hadler Neto / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-23T10:31:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MestanzaMunoz_SegundoNilo_M.pdf: 2203053 bytes, checksum: a984b587348db17de90413f80488d787 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Para determinar a influência da ventilação (fluxo direcionado de ar produzido por um ventilador) sobre a distribuição espacial do Rn-222 e seus produtos de decaimento (filhos) presentes em ambientes de convívio humano, obteve-se um conjunto de resultados experimentais, por meio da técnica de traços nucleares deixados por partículas alfa sobre detectores plásticos adequados (CR-39). A exposição destes detectores foi realizada num ambiente fechado, considerando a influência da ventilação para diferentes ângulos, velocidades e distâncias do ventilador. Nesta presente pesquisa, os resultados mostram que uma quantidade relativa de filhos do Rn-222 são retirados do ambiente pelos efeitos de ventilação e plateout. Apresentamos também estudos preliminares dos efeitos de borda nos detectores (CR-39), assim como a dependência da densidade dos traços como função da seção transversal do detector. Apresenta-se resultados de calibração do tempo de ataque químico em função do diâmetro dos traços. Fez-se também um modelo analítico que explica este fenômeno e que nos ajuda a compreender nossos resultados experimentais / Abstract: Not informed. / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientadores: Julio Cesar Hadler Neto, Giulio Bigazzi / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-26T17:27:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Iunes_PedroJose_D.pdf: 1112661 bytes, checksum: e96e387655b068b4f8804e52605da41a (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: Nesta tese foi proposta uma dosimetria de neutrons que se mostrou bastante apropriada para a datação de minerais com o Método dos Traços de Fissão (MTF). Esta dosimetria, baseada em filmes finos de urânio e de tório naturais, permite que o MTF possa ser utilizado como uma calibração absoluta. Além disto, ela torna possível a obtenção da razão Th/U do mineral a ser datado. A dosimetria de neutrons proposta foi aplicada na datação de uma amostra padrão e rendeu idades compatíveis com outros métodos de datação / Abstract: A neutron dosimetry , which was found to be very suitable for mineral dating through the Fission Track Method (FTM), was proposed in this doctoral thesis. This dosimetry , that is based on natural uraniun and thorium thin films, allows the use of the FTM as an absolute calibration. Besides, it makes possible to obtain the Th/U ratio of the mineral to be dated. The proposed neutron dosimetry was applied to date a standard sample, yielding ages that are compatible with other dating methods / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Neste trabalho, cujo objetivo foi fornecer subsídios que permitam estabelecer um sistema de dosimetria para as tripulações de aeronaves que operam no território nacional, foi desenvolvida uma técnica para realizar medições do equivalente de dose ambiente em aeronaves. Foi testado um detector ativo, para uso embarcado em aeronaves, avaliando-se sua adequação a este tipo específico de medição, assim como sua suscetibilidade às interferências magnética e eletromagnética. O equipamento foi calibrado em campos metrologicamente rastreados e foi verificado em um campo especial do laboratório europeu CERN, que reproduz com grande proximidade o espectro de partículas existentes em altitudes de voo de aeronaves, sendo a seguir testado em diversos ensaios em voo, em uma aeronave da Força Aérea Brasileira. Os resultados foram avaliados e comparados com aqueles obtidos por diversos programas computacionais de estimativa de dose oriunda de radiação cósmica, com respeito à sua adequação para uso na região da América do Sul e foi selecionado o programa CARI-6 para avaliar as doses efetivas médias estimadas a que estão sujeitas as tripulações que operam nesta região. Foi efetuada uma avaliação estatística da distribuição de doses efetivas das tripulações dos voos que operam na região da América do Sul e Caribe e concluiu-se que grande parte destas tripulações estão sujeitas a doses efetivas anuais que ultrapassam o limite estabelecido para membros do público. Adicionalmente, foi proposto um dosímetro passivo preliminar, baseado em detectores termoluminescentes, e foram ainda estabelecidas colaborações internacionais com grupos de pesquisa do Reino Unido e da Itália, para a realização de medições conjuntas do equivalente de dose ambiente em aeronaves. / The objective of this work is the establishment of a dosimetric system for the aircrew in the domestic territory. A technique to perform measurements of ambient dose equivalent in aircrafts was developed. An active detector was evaluated for onboard aircraft use, testing its adequacy to this specific type of measurement as well as its susceptibility to the magnetic and electromagnetic interferences. The equipment was calibrated in standard radiation beams and in a special field of the European Laboratory CERN, that reproduces with great proximity the real spectrum in aircraft flight altitudes; it was also tested in several flights, in an Brazilian Air Force\'s aircraft. The results were evaluated and compared with those obtained from several computational programs for cosmic radiation estimatives, with respect to its adequacy for use in the South American region. The program CARI-6 was selected to evaluate the estimated averaged effective doses for the aircrew who operate in this region. A statistical distribution of aircrew effective doses in South America and Caribe was made, and the results show that a great part of this aircrew members are subjected to annual effective doses that exceed the dose limits for the members of the public. Additionally, a preliminary passive dosemeter, based in thermoluminescent detectors, was proposed; international collaborations with United Kingdom and Italy were established for joint measurements of the ambient equivalent doses in aircrafts.

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. / In this work, we have evaluated the possibility of applying the Monte Carlo simulation technique in photon dosimetry of external individual monitoring. The GEANT4 toolkit was employed to simulate experiments with radiation monitors containing TLD-100 and CaF2:NaCl thermoluminescent detectors. As a first step, X ray spectra were generated impinging electrons on a tungsten target. Then, the produced photon beam was filtered in a beryllium window and additional filters to obtain the radiation with desired qualities. This procedure, used to simulate radiation fields produced by a X ray tube, was validated by comparing characteristics such as half value layer, which was also experimentally measured, mean photon energy and the spectral resolution of simulated spectra with that of reference spectra established by international standards. In the construction of thermoluminescent dosimeter, two approaches for improvements have been introduced. The first one was the inclusion of 6% of air in the composition of the CaF2:NaCl detector due to the difference between measured and calculated values of its density. Also, comparison between simulated and experimental results showed that the self-attenuation of emitted light in the readout process of the fluorite dosimeter must be taken into account. Then, in the second approach, the light attenuation coefficient of CaF2:NaCl compound estimated by simulation to be 2,20(25) mm-1 was introduced. Conversion coefficients cp from air kerma to personal dose equivalent were calculated using a slab water phantom with polimethyl-metacrilate (PMMA) walls, for reference narrow and wide X ray spectrum series [ISO 4037-1], and also for the wide spectra implanted and used in routine at Laboratório de Dosimetria. Simulations of backscattered radiations by PMMA slab water phantom and slab phantom of ICRU tissue-equivalent material produced very similar results. Therefore, the PMMA slab water phantom that can be easily constructed with low price can be considered a convenient practical alternative to substitute the tissue-equivalent slab. Conversion coefficients from air kerma to personal dose equivalent obtained were compared with published data. It was found that the quantity kerma in the medium commonly used for the evaluation of conversion coefficients at depths of the order or less than 0,07 mm does not provide good results for monoenergetic photon beams with energy between 200 to 1250 keV. In this range, it is necessary to consider the absorbed dose quantity. We conclude that the GEANT4 is a suitable toolkit not only to simulate thermoluminescent dosimeters and experimental procedures employed in the routine of a dosimetry laboratory, but also to shed light upon all the experimental results obtained in external individual monitoring that are not always expected.

Este trabalho consiste no estudo e nas aplicações da dosimetria por Ressonância Paramagnética Eletrônico (RPE). Em uma tentativa de realizar a dosimetria retrospectiva do esmalte dentário através do menor método invasivo possível utilizamos espectrômetros de Ressonância Paramagnética Eletrônico (RPE), operando em Banda - X e Banda - K, visando determinar as condições que poderiam ser usados em casos de exposições acidentais. Primeiro, um pequeno prisma de esmalte foi removido e um almofariz de ágata foi utilizado para triturar este prisma até que as partículas atinjam um diâmetro de cerca de 0,5 mm. Este processo de extração do esmalte resultou em um menor sinal de artefato comparado com a extração de esmalte realizado diretamente com uma broca de abrasão diamantada. A moagem manual do esmalte não leva a qualquer sinal induzido de RPE, enquanto que o uso de uma broca diamantada mesmo em baixa velocidade aparecem rebarbas produzindo um sinal de artefato equivalente ao sinal dosimétrico induzido por uma dose de 500 mGy de radiação gama. Uma massa de 25 mg de esmalte foi removida de um dente molar previamente irradiado in vitro com uma dose de 100 mGy. Esta quantidade de esmalte foi suficiente para detectar o sinal dosimétrico em um espectrômetro de Banda - X padrão. Utilizando a Ressonância Paramagnética Eletrônica (RPE) espectros de goma arábica irradiados com doses entre 0,5 e 5 kGy foram estudados. A relação linear entre a dose absorvida e as intensidades dos espectros de RPE foi observada. Espectros de RPE irradiados de goma arábica apresentaram um decaimento das concentrações relativas dos radicais livres originados pela radiação produzindo pelo menos duas espécies de radicais livres com meia-vida de 3,3 e 125,4 horas. Os resultados das simulações encontradas para estes grupos radicais foram giso = 2,0046; A = 1,2 mT e gx = gy = 2,0062, gz = 2,0025. / In an attempt to make in vitro electron spin resonance (ESR) retrospective dosimetry of the tooth enamel a lesser invasive method, experiments using X-Band and K-Band were performed, aiming to determine conditions that could be used in cases of accidental exposures. First, a small prism from the enamel was removed and ground with an agate mortar and pestle until particles reach a diameter of approximately less than 0.5 mm. This enamel extraction process resulted in lower signal artifact compared with the direct enamel extraction performed with a diamond burr abrasion. The manual grinding of the enamel does not lead to any induced ESR signal artifact, whereas the use of a diamond burr at low speed produces a signal artifact equivalent to the dosimetric signal induced by a dose of 500 mGy of gamma irradiation. A mass of 25 mg of enamel was removed from a sound molar tooth previously irradiated in vitro with a dose of 100 mGy. This amount of enamel was enough to detect the dosimetric signal in a standard X-Band spectrometer. Electron spin resonance (ESR) spectra of irradiated gum Arabic with doses between 0.5 to 5kGy were studied. A linear relationship between the absorbed dose and the intensities of the ESR spectra was observed. ESR spectra of irradiated gum Arabic showed a decay of relative concentrations of free radicals originated by radiation and the production of at least two species of free radicals with half-times: 3.3 and 125.4 hours. The results of spectral simulations for these radical groups were giso= 2.0046; A= 1.2mT and gx= gy= 2.0062, gz= 2.0025.