Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Linear accelerators of high energy beams have been used to treat tumors in radiotherapy. Some questions about the protection of the patient and occupationally exposed workers have been arisen because high energy bundles generate scattered radiations that are undesirable in treatment. A possible radiation type generated due to the interaction of the beam with accelerator elements is the neutron, mainly fast neutrons. Such radiation can cause serious problems for patients besides cause damage to devices used by them. This work aims investigate the presence of fast neutrons around a mobile accelerator dedicated to intraoperative radiotherapy (IORT) using high energy electron beams. The aim is to detect the possible fast neutrons and further evaluate their distribution within phantom irradiated. For this study a mobile accelerator (LIAC), for electron beams, and a conventional accelerator (Elekta), for the photon beam, were used. Neutron measurements were made using bubble detectors (C-318) which are sensitive only to fast neutrons. In order to simulate the patient two polymethylmethacrylate (PMMA) phantoms, with a volume of 62 x 29 x 24 cm3 and 80 x 30 x 20 cm3, were used. Three detectors were positioned around the LIAC accelerator to measure the fast neutrons radiation generated by the accelerator elements. The measurements inside the phantom were made with three detectors positioned at three different depths, 5, 10 and 15 cm; 1, 5 and 10 cm. Moreover, two distances with respect to the central axis were chosen to the phantons irradiated by LIAC and Elekta: 0 and 4 cm; 0 and 30 cm, respectively. The results from the measurements around the LIAC demonstrate the abscense of fast neutrons. The results for both, LIAC and Elekta, showed that the dose of fast neutrons is mainly concentrated in the central axis and a decrease of 60% and 99%, respectively, in relation to off-axis doses. The highest values found for the different energies of 12, 10 and 8 MeV were 2.44, 1.14 and 0.59 uSv / Gy, respectively, for the LIAC. While the highest values for energies of 15, 10 and 6 MeV for Elekta were 2.98, 1.08 and 0.15 mSv/Gy, respectively. These results also showed the increasing ratio of dose to energy, both for Elekta and for LIAC. The relation between dose and depth also was discussed. It was found that in some cases the neutron attenuation increases with depth as expected while in others the ratio is not clear. The comparison between the doses established in each accelerator showed a difference around 10−3. The data presented in this work, therefore, demonstrate that the LIAC minimally generates fast neutrons within the phantom, when compared with the Elekta, and around were not detected for the LIAC. The neutrons generated by both accelerators presented similar behaviour within the phantom in relation to the energy variation, depth and central axis distance. / Aceleradores lineares de feixes de alta energia são utilizados para tratamento de tumores em radioterapia. Isso tem gerado algumas questões sobre a proteção do paciente e dos trabalhadores ocupasionalmente expostos, pois feixes de alta energia geram radiações espalhadas que são indesejáveis no tratamento. Uma das possíveis radiações geradas devido à interação do feixe com elementos do acelerador é o nêutron, principalmente nêutrons rápidos. Essa radiação pode causar sérios problemas para pacientes caso interajam com o mesmo e ainda podem causar danos a dispositivos utilizados pelo paciente. A proposta desse estudo foi investigar a presença de nêutrons rápidos ao redor de um acelerador móvel dedicado, LIAC, para radioterapia intraoperatória (RT-IO) que utiliza feixes de elétrons de alta energia. Busca-se detectar os possíveis nêutrons rápidos e ainda avaliar a sua distribuição dentro de objeto simulador irradiado. Para este estudo foram utilizados tanto um acelerador móvel (LIAC), para feixes de elétrons, quanto um acelerador convencional (Elekta), para feixe de fótons. As medidas dos nêutrons foram feitas utilizando detectores de bolhas (C-318) que são sensíveis apenas a nêutrons rápidos. Para simular o paciente foram utilizados dois phantons de polimetilmetacrilato (PMMA) com volume de 62 x 29 x 24 cm3 e 80 x 30 x 20 cm3. Em cada posição escolhida, três detectores foram posicionados ao redor do acelerador LIAC para medir a radiação de nêutrons rápidos que eram gerados pelos elementos constituintes do acelerador. As medidas dentro do phantom foram feitas com três detectores posicionados em três profundidades diferentes, 5, 10 e 15 cm; 1, 5 e 10 cm e duas distâncias em relação ao eixo central, 0 e 4 cm; 0 e 30 cm para os phantons irradiados pelo LIAC e Elekta, respectivamente. Os resultados das medidas ao redor do LIAC demonstraram a ausência de nêutrons rápidos. Os resultados tanto para o LIAC quanto para o Elekta mostraram que a dose de nêutrons rápidos é principalmente concentrada no eixo central do feixe e uma queda de 60%, a 4 cm do eixo, e 99%, a 30 cm do eixo, respectivamente. Os maiores valores encontrados para as diferentes energias de 12, 10 e 8 MeV foram 2,44, 1,14 e 0,59 uSvGy para o LIAC, respectivamente. Enquanto que os maiores valores para energias de 15, 10 e 6 MeV para o Elekta foi de 2,98, 1,08 e 0,15 mSVGy, respectivamente. Esses resultados ainda mostraram a relação crescente da dose com a energia, tanto para Elekta quando para LIAC. Outra relação que foi discutida é da dose com a profundidade, porque em alguns casos é nítida a atenuação de nêutrons com o aumento da profundidade e em outros não se demonstra tão regular. A comparação entre as doses estabelecidas em cada acelerador mostrou uma diferença em torno de 10−3. Os dados apresentados nesse trabalho, portanto, demonstram que o LIAC gera minimamente nêutrons rápidos dentro do phantom, se comparado com o Elekta, e ao redor do LIAC não foram detectados. O nêutrons gerados por ambos aceleradores apresentaram comportamento parecido dentro do phantom em relação a variação de energia, profundidade e distância do eixo central. / São Cristóvão, SE
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:ri.ufs.br:riufs/8963 |
| Date | 20 July 2018 |
| Creators | Nascimento, Débora Siqueira |
| Contributors | Lalic, Susana de Souza, D’Errico, Francesco |
| Publisher | Pós-Graduação em Física, Universidade Federal de Sergipe |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFS, instname:Universidade Federal de Sergipe, instacron:UFS |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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