Análise da influência energética da adição de uma película de alumínio na janela de entrada de câmaras de ionização utilizando o código monte Carlo Penelope

Abstract

Este trabalho aborda um tópico extremamente importante relacionado à utilização de radiação ionizante aplicada à medicina que é a determinação da dose recebida pelo paciente. Nos procedimentos diagnósticos o conhecimento dessa dose é importante para otimização da qualidade da imagem e para fins de proteção radiológica. A dosimetria das radiações ionizantes exige a utilização de instrumentação especializada, atendendo à necessidade da situação clínica. Existem diversos tipos de detectores aplicados em dosimetria do radiodiagnóstico. A câmara de ionização é o detector de radiação mais utilizado, geralmente porque ela apresenta alta precisão e uma dependência energética pequena dentro de um amplo intervalo de energias. Especificar uma configuração que otimize a resposta desses detectores é de fundamental importância para que os princípios de proteção radiológica estabelecidos pela Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN) sejam alcançados. Uma das maneiras de se determinar parâmetros de construção ótimos para as câmaras é a utilização de métodos experimentais, porém, esses métodos consomem muito tempo para execução e recursos financeiros. Para alcançar o objetivo de melhorar as configurações das câmaras, a simulação computacional surge como uma alternativa conveniente. O código de simulação PENELOPE é um código Monte Carlo que permite a modelagem de transporte de fótons e elétrons de baixas energias em meios materiais. No presente trabalho é utilizado o código de simulação Monte Carlo PENELOPE com o objetivo de verificar a influência energética da adição de uma película de alumínio na janela de entrada das câmaras de ionização, através da energia absorvida pelo volume de ar presente nas câmaras de ionização simuladas. A fim de se obter uma melhor configuração das câmaras de ionização com o objetivo de otimizar a resposta dos detectores utilizados na dosimetria de feixes de Raios X na faixa de energia utilizada no radiodiagnóstico.

This work deals with an extremely important topic related to the use of ionizing radiation applied to medicine is to determine the dose received by the patient. In diagnostic procedures knowledge of this dose is important for optimizing the image quality and radiation protection purposes. The dosimetry of ionizing radiation requires the use of specialized instrumentation, given the need of the clinical situation. There are several types of detectors applied in radiodiagnostic dosimetry. The ionization chamber is used as radiation detector, usually because it has a high precision and a small energy dependency within a broad range of energies. Specify a configuration that optimizes the response of these detectors is of fundamental importance to the principles established by the National Nuclear Energy Commission are achieved. One of the ways to determine optimal construction parameters for the cameras is to use experimental methods, however, these methods they require a long time for execution and high financial resources. To achieve the goal of optimizing the camera settings, the computer simulation arises as a convenient alternative. The PENELOPE simulation code is a Monte Carlo code that allows the simulation of photon interactions and low energy electrons. In present work is used a simulation Monte Carlo PENELOPE code in order to verify the energetic influence of the addition of an aluminum film in entrance window of the ionization chamber through the energy absorbed by the volume of air present in the simulated ionization chambers. In order to obtain optimum configuration of ionization chambers in order to optimize the response of detectors used in dosimetry of X-ray beams in the energy range used in diagnostic radiology.