Tipo di tesi
Tesi di laurea specialistica
Titolo
Sintesi e caratterizzazione di nuovi materiali termoluminescenti per la stima degli effetti biologici delle radiazioni ionizzanti
Corso di studi
INGEGNERIA BIOMEDICA
Parole chiave
- dosimetria medica
- sintesi di materiali termoluminescenti
Data inizio appello
04/12/2012
Consultabilità
Non consultabile
Data di rilascio
04/12/2052
Riassunto (Italiano)
Ogni giorno l'utilizzo di radiazioni ionizzanti si espande, occupando un ruolo importante nel miglioramento della qualità di vita. Le attività umane e le applicazioni che implicano l’uso diretto o indiretto della radioattività sono innumerevoli; le più significative riguardano la medicina (radiodiagnostica e radioterapia), la produzione di energia, la ricerca scientifica e tecnologica, l’industria in senso lato.
Nel campo dell’energia nucleare è necessario, tuttavia, che le attività umane vengano precedute da una oculata pianificazione dei procedimenti che verranno adottati; l’evoluzione tecnologica, dunque, deve essere accompagnata anche da una costante evoluzione nell’ambito della protezione radiologica sia degli individui professionalmente esposti che dei pazienti, per minimizzare i rischi della radio esposizione e per l’accertamento del rispetto dei limiti di dose consentiti dalla legge negli ambienti di lavoro. A tal proposito sono fondamentali in qualsiasi programma di radioprotezione la dosimetria, che studia e quantifica l’entità di interazione tra le radiazioni e la materia, e dispositivi di monitoraggio individuale il cui scopo principale è ottenere una stima della dose assorbita media in un tessuto o in un organo ponderata in basa al tipo e alla qualità della radiazione.
La dosimetria termoluminescente (TL) è uno dei metodi più utilizzati ed efficaci nella valutazione e nel monitoraggio della dose di radiazione e si basa sull'uso di un fosforo per la rilevazione di radiazioni.
Nel presente lavoro, svolto in Brasile con la collaborazione dell’Università Federale del Sergipe (UFS) e dell’Università Federale del pernambuco (UFPE), è stato sintetizzato e caratterizzato a fini dosimetrici un materiale termoluminescente: l’ MgB4O7:Dy (tetraborato di magnesio drogato con disprosio).
Dosimetri di borato di magnesio sono comunemente utilizzati per la dosimetria medica di radiazioni ionizzanti, quali gamma e Raggi X utilizzando la tecnica di termoluminescenza (TL), ma questo materiale non è stato ancora ben valutato per la dosimetria dei neutroni, la quale costituisce un problema non del tutto risolto, a causa delle peculiarità dell’interazione dei neutroni con la materia.
Ad oggi, non esiste un dosimetro per neutroni universale, e quindi vengono fatti molti sforzi al fine di realizzarne di nuovi. Il 10B è un elemento che presenta alta sezione d’urto per la reazione con neutroni termici, ed è dunque adatto alla dosimetria neutronica.
Il suddetto materiale presenta una struttura cristallina comprendente solo il 19,8% di 10B; si è dunque prodotto il tetraborato di magnesio arricchendone il contenuto in 10B (99%), rendendolo molto più sensibile alla radiazione neutronica lasciandone inalterata la sensibilità ad altre radiazioni. E’ stata sperimentata una nuova metodologia di produzione, proposta per la prima volta, che è stata confrontata con metodi tradizionali presenti in letteratura.
Sono state poi eseguite analisi di diffrattometria ai raggi X , di microscopia elettronica a scansione e si sono testate le prestazioni di questo fosforo, sintetizzato in forma di pastiglie agglutinate con Teflon, irradiandolo con neutroni termici e con radiazioni a basso LET (gamma e beta) al fine di valutarne alcune caratteristiche dosimetriche.
