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Tesi etd-11072012-004022


Tipo di tesi
Tesi di laurea specialistica
Autore
ASARO, MARIANNA
URN
etd-11072012-004022
Titolo
Sintesi e caratterizzazione di nuovi materiali termoluminescenti per la stima degli effetti biologici delle radiazioni ionizzanti
Struttura
INGEGNERIA
Corso di studi
INGEGNERIA BIOMEDICA
Commissione
relatore Prof. d'Errico, Francesco
relatore Prof. Susana de Souza Lalic
relatore Dott. Chiappino, Dante
correlatore Khoury, Helen
correlatore Dott. Ciolini, Riccardo
Parole chiave
  • dosimetria medica
  • sintesi di materiali termoluminescenti
Data inizio appello
04/12/2012;
Disponibilità
parziale
Data di rilascio
2052-12-04
Riassunto analitico
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.
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