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  • IPEN-DOC 30005

    BRANCO, I.S.L. ; SIQUEIRA, P.T.D. ; SHORTO, J.M.B. ; YORIYAZ, H. . Análise comparativa de modelos matemáticos no desenvolvimento de um Algoritmo Pencil Beam para protonterapia. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE FISICA MEDICA, 27., 12-15 de junho, 2023, São Pedro, SP. Resumo... São Paulo, SP: Associação Brasileira de Física Médica - ABFM, 2023. p. 168-168.

    Abstract: Introdução: Em protonterapia, a distribuição de dose é calculada por meio de algoritmos analíticos, como o Algoritmo Pencil Beam (PBA), que requer a estimativa de parâmetros para a fluência no ar e dose na água. Este estudo utilizou o código TOPAS para modelar o feixe e analisou a influência dos modelos matemáticos no cálculo de dose com o PBA. Materiais e Métodos: Simulações com o TOPAS calcularam a fluência no ar, dose elementar na água e dose de referência para prótons de 187 MeV. Três distintos modelos matemáticos parametrizaram a distribuição de fluência no ar e cinco a dose elementar na água, resultando em 15 convoluções que foram comparadas com a dose de referência. A Figura 1 apresenta as diferenças relativas de dois dos resultados obtidos. Resultados e Discussões: Entre as convoluções realizadas, destaca-se a que utilizou a fluência ajustada com a Gaussiana Dupla e a dose elementar com a Gaussiana Dupla e Cauchy. Essa convolução apresentou pequenas diferenças relativas nas doses laterais de entrada do feixe e menores diferenças quando comparadas aos outros modelos. Conclusões: A precisão dos cálculos de dose no PBA é grandemente influenciada pela escolha dos modelos matemáticos para parametrizar a fluência e dose elementar, especialmente para baixas doses (distantes do eixo central).

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  • IPEN-DOC 27940

    MAZER, AMANDA C. ; SHORTO, JULIAN M.B. ; SIQUEIRA, PAULO T.D. ; NAKANDAKARI, MARCOS V.N.; RIBEIRO, VICTOR A.B.; YORIYAZ, HELIO . Análise da sensibilidade do ArcCHECK® / ArcCHECK® sensitivity analysis. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE FÍSICA MÉDICA, 24., 21-24 de agosto, 2019, Santos, SP. Anais... São Paulo, SP: Associação Brasileira de Física Médica, 2019. p. 1-5.

    Abstract: Este artigo apresenta uma análise da sensibilidade do sistema dosimétrico ArcCHECK, através de comparações entre medidas experimentais envolvendo alguns tipos de deslocamentos mecânicos e medidas de uma referência fixa. O ArcCHECK é um sistema que contém 1386 diodos dispostos de forma helicoidal e que permite realizar medições para Controle de Qualidade de técnicas de radioterapia mais modernas e complexas. Foram feitas algumas medidas iniciais de repetibilidade e de linearidade e, em sequência, análises da capacidade do dispositivo em identificar erros de deslocamentos em diferentes direções, bem como a visualização de efeitos da resolução dos diodos. Foram encontradas diferenças consideráveis nos valores de dose entre deslocamentos pequenos e a referência. Também foram observadas deformações nas curvas de isodose para determinados ângulos de irradiação do sistema. O ArcCHECK foi considerado bastante sensível, dada a metodologia de análise, porém deve ser utilizado com cautela quando posicionado para realizar Controle de Qualidade.

    Palavras-Chave: dosimetry; equipment; irradiation; isodose curves; quality assurance; radiation dose distributions; radiotherapy

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  • IPEN-DOC 25969

    MAZER, A.C. ; NAKANDAKARI, M.V.N.; RIBEIRO, V.A.B.; SIQUEIRA, P.T.D. ; SHORTO, J.M.B. ; YORIYAZ, H. . Computational model of a 3D dosimetry system - ArcCHECK®. Brazilian Journal of Radiation Sciences, v. 7, n. 2A, p. 1-11, 2019. DOI: 10.15392/bjrs.v7i2A.675

    Abstract: Ionizing radiation therapies have been improving over the years, becoming more specific for each patient. Thereby, as the treatment planning system (TPS) complexities increases, the quality assurance (QA) methods have to be in constant evolution. One of the techniques that demand great complexity is the Volumetric Modulated Arc Therapy (VMAT), and one possible way to VMAT commissioning is using 3D dosimetry systems. Recently a new 3D dosimetry system called ArcCHECK had been developed and commercialized mainly for VMAT quality assurance. It is water-equivalent and composed by an array of 1386 diodes arranged in a helical pattern. Since simulation methods, like Monte Carlo method, ensure highly accurate results, MCNP (A General Monte Carlo N-Particle Transport Code System) is totally reliable for problems that involve radiation transport. This work presents two computational models for Monte Carlo simulations to predict detection responses in the QA procedure using the ArcCHECK. The computational models were validated comparing the system responses obtained from MCNP6 simulations against measured responses due to a 6 MeV clinical photon beam from a Linear Accelerator. 2D dose maps were reported here with good agreement between simulated and measured values.

    Palavras-Chave: radiotherapy; dosimetry; quality assurance; mathematical models; monte carlo method; programming

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  • IPEN-DOC 27117

    SILVA JÚNIOR, IREMAR A. ; SIQUEIRA, PAULO de T.D. ; NASCIMENTO, EDUARDO do; YORIYAZ, HELIO ; SORDI, GIAN-MARIA A.A. ; VIVOLO, VITOR ; POTIENS, MARIA da P.A. . Correction factors for non-uniform large-area reference sources. Applied Radiation and Isotopes, v. 160, p. 1-6, 2020. DOI: 10.1016/j.apradiso.2020.109082

    Abstract: Based on uniformity measurements of large-area reference sources used in calibration procedures of surface contamination monitors, an investigation was carried out to obtain a method that estimates the bias originated from surface source intensity distribution deviation from the ideal uniform distribution and corrects it. It relies on correcting the estimated instrument efficiency by applying correction factors driven from the uniformity distribution profiles of the sources used in calibration procedure. Simulations of the monitor calibration procedure are run for 2 distinct surface source distributions: the real and the ideally uniform distributions. Correction factors are driven from counting rate estimates obtained from each source representation. In order to evaluate adequacy of this proposition it was validated against a method proposed by the NPL in the Good Practices Guide No.14.

    Palavras-Chave: corrections; radiation sources; calibration; monte carlo method; numerical data; surface contamination monitors; measuring methods

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  • IPEN-DOC 25754

    CAVALIERI, TASSIO A. ; SIQUEIRA, PAULO T.D. ; SHORTO, JULIAN M.B. ; GENEZINI, FREDERICO A. ; YORIYAZ, HELIO . Design, fabrication and modeling of an AmBe neutron irradiator for TLD screening for neutron dose measurement in mixed radiation fields. Applied Radiation and Isotopes, v. 150, p. 31-38, 2019. DOI: 10.1016/j.apradiso.2019.05.009

    Abstract: TLDs dosimeters are frequently presented as a viable choice for dosimetric studies when dealing with mixed neutron-gamma radiation fields. However, this choice is not without some drawbacks, because not only TLD response is highly dependent on particle type but also on neutron energy spectrum. Therefore, a correct screening and calibration of the dosimeter are required, and a simple shift from gamma screening methodology for mixed field is not suitable. This paper presents the design, fabrication and tests of an irradiator for TLD screening for neutron dose measurement using an AmBe source and polyethylene as moderator material. The design of the irradiator was conducted through Monte Carlo simulations using the MCNP5 code. The experimental validation and tests were performed using Indium activation foils and TLD 600 dosimeters. The manufactured irradiator demonstrated to be suitable for TLD screening under neutron source radiation field, offering very good homogeneity conditions in the radiation field so to guarantee same radiation dose delivered to the TLDs.

    Palavras-Chave: dosemeters; thermoluminescent dosemeters; monte carlo method; neutron activation analysis; radiations

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  • IPEN-DOC 28211

    BRANCO, ISABELA S.L. ; BURIN, ANA L. ; SIQUEIRA, PAULO T.D. ; SHORTO, JULIAN M.B. ; YORIYAZ, HELIO . Development of a phase space conversion tool for TOPAS and MCNP Monte Carlo codes. In: INTERNATIONAL NUCLEAR ATLANTIC CONFERENCE, November 29 - December 2, 2021, Online. Proceedings... Rio de Janeiro: Associação Brasileira de Energia Nuclear, 2021.

    Palavras-Chave: algorithms; computer calculations; computer codes; computerized simulation; monte carlo method; phase space; programming languages

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  • IPEN-DOC 28088

    BRANCO, I.S.L. ; SHORTO, J.M.B. ; SIQUEIRA, P.T.D. ; YORIYAZ, H. . Distinct dose contributions in proton therapy calculated using MCNP6 and TOPAS. In: REUNIÃO DE TRABALHO SOBRE FÍSICA NUCLEAR NO BRASIL, 42.; ENCONTRO NACIONAL DE FÍSICA DE PARTÍCULAS E CAMPOS, 40., 1-5 de setembro, 2019, Campos do Jordão, SP. Resumo... São Paulo, SP: Sociedade Brasileira de Física, 2019.

    Abstract: The trade-off between the delivery of high doses conformed to a tumor volume, and the restriction of the doses received by the surrounding healthy tissues and organs is what characterizes the e±ciency of radiotherapeutic procedures. As a radiotherapy modality, proton therapy stands out in this scenario because it has dosimetric advantages, which, when combined with technological advances, allows a great potential in the dose distribution conformity. By modulating the protons Bragg peak as a function of beam energy and delivery time, the three-dimensional shaped dose distribution generates more pronounced dose gradients, which composes an ideal technique when preserving organs is a priority. In proton therapy, protons account for much of the dose deposition. However, as protons travel through matter, secondary particles are created by interactions, including electrons, neutrons, and gammas. It is believed that the secondary dose, mainly deposited by neutrons, can lead to secondary cancer, especially in pediatric cases. Therefore, the focus of this work is to study the contribution of the different particles in the total dose deposition. Monte Carlo simulations were performed with the MCNP6 code and the TOPAS interface (based on GEANT4) to estimate the dose deposition. A simple water simulator was used and the characteristics of the different beam contributions were investigated. Primary and secondary dose values were tabulated and discussed. By demonstrating the method of these calculations, the objective of this work is to serve as a guide for the study of the different contributions of the dose responsible particles in proton therapy, as well as for understanding how different Monte Carlo codes calculate these contributions.

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  • IPEN-DOC 26659

    BRANCO, ISABELA S.L. ; ANTUNES, PAULA C.G. ; SIQUEIRA, PAULO T.D. ; SHORTO, JULIAN M.B. ; YORIYAZ, HELIO . Estudo dos efeitos de composição e densidade de materiais tecido equivalentes na distribuição de dose longitudinal em protonterapia / Study of the composition and density effects of tissue equivalent materials on the longitudinal dose distribution in proton therapy. Revista Brasileira de Física Médica, v. 13, n. 3, p. 2-7, 2019. DOI: 10.29384/rbfm.2019.v13.n3.p2-7

    Abstract: A eficiência de procedimentos radioterápicos depende do equilíbrio entre o fornecimento de altas doses conformadas ao volume tumoral e a restrição das doses recebidas pelos tecidos e órgãos saudáveis circundantes. Sendo uma modalidade de radioterapia, a protonterapia destaca-se neste cenário por possuir vantagens dosimétricas, que, quando combinadas com avanços tecnológicos, permitem que um grande potencial na conformidade da distribuição de dose. Este trabalho visa contribuir em um estudo dosimétrico, especificamente considerando os efeitos da heterogeneidade devido à presença de materiais tecido equivalentes com diferentes densidades e composições químicas, de modo a analisar qual destes parâmetros exerce maior influência na distribuição de dose longitudinal. A metodologia desenvolvida neste trabalho foi baseada em simulações de Monte Carlo com o código GEANT4 (através da interface TOPAS). Os objetos simuladores cilíndricos representados foram compostos inteiramente por diversos materiais tecido-equivalentes. Três grupos de estudo guiaram as simulações, o primeiro manteve a composição e densidade originais dos materiais, ao seguinte foi atribuída a todos os materiais heterogêneos a mesma densidade da água, mas mantiveram-se suas composições químicas originais; e por fim, foram realizadas simulações com as densidades originais dos materiais heterogêneos e composição química da água para todos os casos. Através da análise da distribuição de dose longitudinal variando com a profundidade, foi possível observar o comportamento da influência dos parâmetros de composição e densidade no alcance do feixe (d90) para os diferentes materiais e energias analisados. O estudo mostrou que, o efeito que a densidade dos materiais tecido equivalentes exerce sobre a deposição de dose é mais expressivo que o efeito de sua composição. A maior exatidão no range de tratamento permite evitar uma sub ou sobre dosagem da área irradiada. Esta é uma das diversas linhas de pesquisa que contribuem para a diminuição das incertezas em protonterapia.

    Palavras-Chave: computer codes; dosimetry; monte carlo method; phantoms; protons; radiation dose distributions; radiotherapy; therapy

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  • IPEN-DOC 27941

    BRANCO, I.S.L. ; ANTUNES, P.C.G. ; SIQUEIRA, P.T.D. ; SHORTO, J.M.B. ; YORIYAZ, H. . Estudo dos efeitos de composição e densidade de materiais tecido equivalentes na distribuição de dose longitudinal em protonterapia / Study of the composition and density effects of tissue equivalent materials on the longitudinal dose distribution in proton therapy. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE FÍSICA MÉDICA, 24., 21-24 de agosto, 2019, Santos, SP. Anais... São Paulo, SP: Associação Brasileira de Física Médica, 2019. p. 1-6.

    Abstract: A eficiência de procedimentos radioterápicos depende do equilíbrio entre o fornecimento de altas doses conformadas ao volume tumoral e a restrição das doses recebidas pelos tecidos e órgãos saudáveis circundantes. Sendo uma modalidade de radioterapia, a protonterapia destaca-se neste cenário por possuir vantagens dosimétricas, que, quando combinadas com avanços tecnológicos, permitem que um grande potencial na conformidade da distribuição de dose. Este trabalho visa contribuir em um estudo dosimétrico, especificamente considerando os efeitos da heterogeneidade devido à presença de materiais tecido equivalentes com diferentes densidades e composições químicas, de modo a analisar qual destes parâmetros exerce maior influência na distribuição de dose longitudinal. A metodologia desenvolvida neste trabalho foi baseada em simulações de Monte Carlo com o código GEANT4 (através da interface TOPAS). Os objetos simuladores cilíndricos representados foram compostos inteiramente por diversos materiais tecido-equivalentes. Três grupos de estudo guiaram as simulações, o primeiro manteve a composição e densidade originais dos materiais, ao seguinte foi atribuída a todos os materiais heterogêneos a mesma densidade da água, mas mantiveram-se suas composições químicas originais; e por fim, foram realizadas simulações com as densidades originais dos materiais heterogêneos e composição química da água para todos os casos. Através da análise da distribuição de dose longitudinal variando com a profundidade, foi possível observar o comportamento da influência dos parâmetros de composição e densidade no alcance do feixe (d90) para os diferentes materiais e energias analisados. O estudo mostrou que, o efeito que a densidade dos materiais tecido equivalentes exerce sobre a deposição de dose é mais expressivo que o efeito de sua composição. A maior exatidão no range de tratamento permite evitar uma sub ou sobre dosagem da área irradiada. Esta é uma das diversas linhas de pesquisa que contribuem para a diminuição das incertezas em protonterapia.

    Palavras-Chave: radiotherapy; proton beams; radiation dose distributions; tissue-equivalent materials; monte carlo method; heterogeneous effects

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  • IPEN-DOC 28878

    DEL NERO, R.A.; EMILIOZZI, C.Z.S.; SIQUEIRA, P.T.D. ; ANTUNES, P.C.G. ; SERANTE, A.R.. Influence dosimetric study of different couches in radiotherapy treatments. Brazilian Journal of Radiation Sciences, v. 10, n. 2, p. 1-24, 2022. DOI: 10.15392/bjrs.v10i2.2018

    Abstract: Radiotherapy is a recommended procedure for 52% of cancer cases, in average, as one of the treatment forms, therefore, it is important for the clinical practice to investigate the affecting factors in dose distribution received by the patients, such as immobilization devices and treatment couch. With the introduction of treatments with modulated intensity techniques like IMRT and VMAT, the number of incidence fields used for patient treatment increased, making couch’s dosimetric effect more significant in these modalities. The attenuation data acquisition referring to the treatment couches, as well as the TPS data evaluation, show important parameters for the clinical practice because they influence what happens with the dose delivery during the treatment, ensuring a better quality and safety to the treatments. This research presents experimental results evaluating the couch’s impact in the treatments by a study of perturbation in the distribution of surface dose, and dose attenuation according to the gantry’s angle for the couches BrainLABTM, ExactTM and iBEAMTM. Then we propose better density values for the couches BrainLABTM and ExactTM for their inclusion in EclipseTM TPS. Lastly, we compare the dose difference considering the presence or not of couch in the planning. In conclusion, the beam’s attenuation increase by the couches and the doses alterations on the skin must be taken in consideration in the treatment planning process. It is of great relevance that each treatment center perform internal tests to determinate the best density values for available TPS.

    Palavras-Chave: attenuation; density; dosimetry; irradiation procedures; phantoms; planning; radiation dose distributions; radiotherapy; surface area

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  • IPEN-DOC 26131

    MAZER, AMANDA C ; SHORTO, JULIAN M.B. ; SIQUEIRA, PAULO T.D. ; NAKANDAKARI, MARCOS V.N.; RIBEIRO, VICTOR A.B.; YORIYAZ, HELIO . Interpolation studies of a 3D dosimetric system for quality assurance in radiation therapy. In: INTERNATIONAL NUCLEAR ATLANTIC CONFERENCE, October 21-25, 2019, Santos, SP. Proceedings... Rio de Janeiro: Associação Brasileira de Energia Nuclear, 2019. p. 153-160.

    Abstract: With the evolution of radiation therapy techniques, treatments have become increasingly accurate. To ensure a good quality assurance program for modern equipment, Sun Nuclear Corporation has developed ArcCHECK, a 3D dosimetric system, which contains 1386 helically arranged diodes within a PMMA cylindrical structure. The outputs of this system show, in addition to dose values acquired directly from the diodes, also matrices with interpolated dose values, in order to provide values at more than 5000 points for quality assurance. The main purpose of this work is to analyze the interpolated dose values provided by ArcCHECK. For this, simple measurements were taken with ArcCHECK, with a 10x10 cm2 static field of 6 MeV photons and 100 MU. A algorithm for MATLAB software was also developed so that it was possible to interpolate crude dose values obtained from the diodes and compare them with the values interpolated by the dosimetric system software. Significant dose differences values were found in the relative dose difference between the matrices interpolated by the algorithm and by ArcCHECK. The method used by this dosimetric system presented a diode selection pattern for the interpolation and different when compared to the developed method, even if both were calculated in the 2D plane, based on the dose map acquired by ArcCHECK.

    Palavras-Chave: algorithms; computerized simulation; dose rates; dosemeters; dosimetry; interpolation; monte carlo method; photons; quality assurance; radiation doses; radiotherapy

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  • IPEN-DOC 27942

    MELETTI, AMANDA F.; BARSANELLI, CRISTIANE; RIBEIRO, VICTOR A.B.; YORIYAZ, HELIO ; SHORTO, JULIAN M.B. ; SIQUEIRA, PAULO T.D. ; NUNES, MAIRA G. . Levantamento da curva CT-TO-ED para CBCT. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE FÍSICA MÉDICA, 24., 21-24 de agosto, 2019, Santos, SP. Resumo expandido... São Paulo, SP: Associação Brasileira de Física Médica, 2019.

    Abstract: A fim de se aproveitar a Tomografia de Feixe Cônico (CBCT) utilizada em técnicas de IGRT para estimar a dose entregue aos pacientes, foi levantada a curva CT-to-ED do sistema kV-CBCT da Elekta-XVI por meio do CatPhan® – objeto simulador com densidades conhecidas. Foram verificadas diferenças de até 36,7% nos valores de HUs obtidos com diferentes parâmetros de aquisição da CBCT, tornando-se essencial o estabelecimento de protocolos específicos de imageamento em cada Instituição. Apesar de o método até aqui empregado ter sido validado com desvios percentuais menores que 0,23%, diferenças ainda maiores foram verificadas entre as curvas da CT de referência e as da CBCT, o que torna indispensável estudar estratégias de correção que viabilizem a sua implementação na clínica.

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  • IPEN-DOC 27765

    MELETTI, AMANDA F.; RIBEIRO, VICTOR A.B.; SIQUEIRA, PAULO T.D. ; YORIYAZ, HELIO ; SHORTO, JULIAN M.B. ; NUNES, MAIRA G. ; BARSANELLI, CRISTIANE. Levantamento da curva CT-to-ED para CBCT e seu uso na estimativa de dose em tratamento radioterápico de próstata / Determination of CT-to-Density conversion curve for CBCT and its usability in prostate cancer radiotherapy dose calculation. Revista Brasileira de Física Médica, v. 14, p. 1-6, 2020. DOI: 10.29384/rbfm.2020.v14.19849001574

    Abstract: A fim de estimar a dose em pacientes em tratamento radioterápico de próstata, foi levantada a curva CT-to-ED para o sistema kv-CBCT XVI da Elekta e aplicado um método de sua correção para a região específica da pelve. O levantamento da curva foi feita por meio dos fantomas CatPhan® 503 e CIRS Pelvic e, para a sua correção, foram utilizadas as imagens de CBCT de 8 pacientes selecionados. A curva foi validada por meio de comparações entre a qualidade dos planejamentos calculados na Tomografia de Referência e na Tomografia de Feixe Cônico. Foram avaliados os histogramas de dose-volume (DVHs) e as distribuições de dose pelo critério gama – 3% e 3mm nos casos VMAT e 2% e 2mm nos 3D. Após a correção da curva, a diferença do cálculo da dose entre a CBCT e a CT de referência diminuiu, em média, de 4,7%±0,8% para 1,7%±1,1% nos planejamentos VMAT e de 3,2%±1,7% para 1,9%±1,6% nos planejamentos 3D. As aprovações nas análises gama subiram, em média, de 80,6%±3,5% para 99,1%±0,5% (VMAT) e de 84,3%±4,2% para 98,9%±1,0% (3D). Uma vez garantida a acurácia do cálculo na CBCT, a curva pode ser utilizada para verificar se a dose diariamente entregue ao paciente condiz com aquela que foi planejada e, caso contrário, ele pode ser beneficiado de replanejamento (e de compensação da dose) nas frações remanescentes de seu tratamento.

    Palavras-Chave: calculation methods; computerized tomography; electron density; isodose curves; phantoms; planning; prostate; radiation dose distributions; radiation doses; radiotherapy

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  • IPEN-DOC 29852

    YORIYAZ, HELIO ; MEDEIROS, JOSE A.G. de ; SIQUEIRA, PAULO de T.D. . Modelagem computacional dos Geradores de Vapor e da Tampa do Vaso do Reator. São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - CEENG, Novembro, 2023. (IPEN-CEN-P&D-ETN-218-01-RELT-010-00). Restrito.

    Título do projeto: Composição Isotópica dos Rejeitos Radioativos da CNAAA

    Abstract: Este relatório apresenta a descrição da metodologia de cálculo que está sendo desenvolvida para a estimativa do inventário radioativo do Gerador de Vapor (GV), e da Tampa do Vaso do Reator (TVR), bem como, os principais resultados e análises realizados até o momento através de simulações computacionais. A simulação computacional de qualquer problema começa com a construção de um modelo computacional que irá representar o problema que está sendo estudado. No presente caso, isso engloba a modelagem da geometria do GV e da TVR, assim como as composições e densidades dos materiais que compõem essas estruturas. Neste sentido, o presente trabalho consistiu na elaboração de vários modelos computacionais que levam em consideração diferentes características geométricas e também diferentes densidades e composições de materiais, no sentido de buscar a melhor representação ou modelo computacional de cálculo de dose para estimativa do inventário do 60Co presente nessas estruturas. A ferramenta principal de análise é o código computacional para o transporte de radiação baseado no Método de Monte Carlo (MMC) denominado MCNP versões 5 e 6.1. Este código permite uma grande versatilidade em trabalhar com geometrias complexas, sendo amplamente utilizado em problemas na área nuclear. Este documento visa atender o item 8.4.3 – “Estudos sobre a modelagem computacional para a estimativa do inventário da Tampa do Vaso do Reator e do Gerador de Vapor” do plano de trabalho anexo ao acordo “Determinação da Composição Isotópica dos Rejeitos Radioativos de Baixo e Médio Nível de Radiação da CNAAA (Fase B)”.

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  • IPEN-DOC 27255

    LO PRESTI, DOMENICO; MEDINA, NILBERTO H.; GUAZZELLI, MARCILEI A.; MORALLES, MAURICIO ; AGUIAR, VITOR A.P.; OLIVEIRA, JOSE R.B.; ADDED, NEMITALA; MACCHIONE, EDUARDO L.A.; SIQUEIRA, PAULO de T.D. ; ZAHN, GUILHERME ; GENEZINI, FREDERICO ; BONANNO, DANILO; GALLO, GIUSEPPE; RUSSO, SALVATORE; SGOUROS, ONOUFRIOS; MUOIO, ANNAMARIA; PANDOLA, LUCIANO; CAPPUZZELLO, FRANCESCO. Neutron radiation effects on an electronic system on module. Review of Scientific Instruments, v. 91, n. 8, p. 083301-1 - 083301-5, 2020. DOI: 10.1063/5.0010968

    Abstract: The NUMEN (NUclear Matrix Elements for Neutrinoless double beta decay) project was recently proposed with the aim to investigate the nuclear response to Double Charge Exchange reactions for all the isotopes explored by present and future studies of 0νββ decay. The expected level of radiation in the NUMEN experiment imposes severe limitations on the average lifetime of the electronic devices. During the experiments, it is expected that the electronic devices will be exposed to about 105 neutrons/cm2/s according to FLUKA simulations. This paper investigates the reliability of a System On Module (SOM) under neutron radiation. The tests were performed using thermal, epithermal, and fast neutrons produced by the Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares 4.5MWNuclear Research Reactor. The results show that the National Instruments SOM is robust to neutron radiation for the proposed applications in the NUMEN project.

    Palavras-Chave: nuclear matrix; neutrons; modulation; silver nitrates; calculation methods; neutron beams; charge exchange

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  • IPEN-DOC 27605

    MEDINA, NILBERTO H.; GUAZZELLI, MARCILEI A.; AGUIAR, VITOR A.P.; LO PRESTI, DOMENICO; ADDED, NEMITALA; MACCHIONE, EDUARDO L.A.; OLIVEIRA, JOSE R.B.; MORALLES, MAURICIO ; SIQUEIRA, PAULO de T.D. ; ZAHN, GUILHERME ; GENEZINI, FREDERICO ; BONANNO, DANILO; GALLO, GIUSEPPE; RUSSO, SALVATORE; SGOUROS, ONOUFRIOS; MUOIO, ANNAMARIA; PANDOLA, LUCIANO; CAPPUZZELLO, FRANCESCO. Neutron radiation effects on the NUMEN electronic 'System On Module'. In: REUNIÃO DE TRABALHO SOBRE FÍSICA NUCLEAR NO BRASIL, 43., 14-16 de dezembro, 2020, Online. Resumo... São Paulo, SP: Sociedade Brasileira de Física, 2020.

    Abstract: The NUMEN (NUclear Matrix Elements for Neutrinoless double beta decay) project was recently proposed [1], with the aim to investigate the nuclear response to Double Charge Exchange (DCE) reactions for all the isotopes explored by present and future studies of 0νββ decay. The expected level of radiation in the NUMEN experiment imposes severe limitations on the average lifetime of the electronic devices. During the experiments it is expected that the electronic devices are exposed to about 105 neutrons/cm2/s according to FLUKA simulations. This work investigates the reliability of the System On Module (SOM) by National Instruments (NI) under neutron radiation [2]. The tests were performed using thermal, epithermal, and fast neutrons produced by the Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN) 4.5 MW Nuclear Research Reactor. The results show the NI-SOM is robust to neutron radiation for the proposed applications in the NUMEN project.

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  • IPEN-DOC 26490

    SIQUEIRA, PAULO T.D. ; YORIYAZ, HELIO ; SHORTO, JULIAN M.B. ; CAVALIERI, TASSIO A. . Princípios e aplicações da terapia por captura de nêutrons por boro / Principles and applications of boron neutron capture therapy. Revista Brasileira de Física Médica, v. 13, n. 1, p. 116-121, 2019. DOI: 10.29384/rbfm.2019.v13.n1.p116-121

    Abstract: A terapia por captura de nêutrons (neutron capture therapy — NCT) é uma técnica radioterápica bimodal com princípios de funcionamento muito vantajosos para o tratamento de cânceres difusos. Contudo, apesar dessa vantagem conceitual e de sua primeira proposição já exceder 80 anos, essa técnica ainda não se encontra consolidada na comunidade clínica internacional como proposta terapêutica. Esse insucesso em seu estabelecimento não tem impedido que diversos grupos de pesquisa de diversos países do mundo invistam tempo e recursos em seu desenvolvimento. Neste texto apresentamos brevemente um histórico da NCT e dos principais desafios enfrentados pelos diversos grupos de pesquisas, uma comunidade de entusiastas da técnica, no seu desenvolvimento e na consolidação terapêutica da sua vertente mais estudada, a boron neutron capture therapy (BNCT). É apresentado também um resumo dos principais resultados alcançados com a técnica, além de um breve relato dos estudos realizados na instalação experimental de BNCT no Brasil.

    Palavras-Chave: boron; boron 10; brazilian cnen; carriers; dosimetry; gadolinium; neutron capture therapy; neutron sources; radiotherapy

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  • IPEN-DOC 25902

    ZAHN, G.S. ; GENEZINI, F.A. ; MORALLES, M. ; SIQUEIRA, P.T.D. ; MEDINA, N.H.; AGUIAR, V.A.P.; MACCHIONE, E.L.A.; ADDED, N.; SILVEIRA, M.A.G. da. A proposal to study long-lived isotopes produced by thermal neutron irradiation of digital devices. Journal of Physics: Conference Series, v. 1291, p. 1-3, 2019. DOI: 10.1088/1742-6596/1291/1/012020

    Abstract: In this work, we present a facility to study errors in digital devices exposed to thermal neutrons from a beam hole in the IEA-R1 nuclear reactor, as well as the long-lived isotopes produced in the irradiation of digital electronic devices under a slow neutron field. Preliminary results obtained with the analysis of a 28nm SRAM-based Xilinx Zynq-7000 FPGA are presented.

    Palavras-Chave: isotopes; reactors; digital systems; equipment; neutrons; radiations; iear-1 reactor; electronic equipment; beam holes; thermal neutrons; ionizing radiations

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  • IPEN-DOC 28765

    SIQUEIRA, PAULO de T.D. . Registro do encontro organizado pela AIEA sobre melhores práticas em BNCT. São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - CEENG, Abril, 2022. (IPEN-CEN-FRH-CEN-052-00-INFT-001-00). Restrito.

    Título do projeto: Melhores Práticas em BNCT (Terapia por Captura de Nêutrons por Boro)

    Abstract: Esta informação técnica visa apresentar um registro das atividades realizadas durante o Evento Técnico sobre as Melhores Práticas na Terapia por Captura de Nêutrons por Boro (AIEA Technical Meeting on Best Practices of BNCT), TM-BNCT 2022 realizado de forma remota com a participação de representantes de várias nações entre os dias 14 e 18 de março de 2022.

    Palavras-Chave: administrative procedures; recommendations; boron; neutron capture therapy; iaea

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  • IPEN-DOC 28701

    SOUZA, ALEXANDRE P.S. ; OLIVEIRA, LUIZ P. de ; YOKAICHIYA, FABIANO; GENEZINI, FREDERICO A. ; SIQUEIRA, PAULO de T.D. ; FRANCO, MARGARETH K.K.D. . Simulação de um difratômetro de tensão residual no IEA-R1. In: SILVA, PAULO S.C. da (Org.); ZAHN, GUILHERME S. (Org.); SOUZA, FRANCISCO de A. (Org.). Contribuições do reator IEA-R1 para a pesquisa nuclear. São Paulo, SP: Blucher, 2022. p. 21-29, cap. 1. DOI: 10.5151/9786555501483-01

    Abstract: O reator nuclear IEA-R1, localizado no Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN), disponibiliza feixes de nêutrons para aplicação em técnicas de caracterização de materiais, atualmente contando com experimentos de difração de alta resolução e tomografia. Com o intuito de expandir os experimentos, aqui é apresentado um estudo prévio visando a implementação da técnica de tensão residual por difração de nêutrons. Tal escolha, deve-se à sua grande aplicabilidade às indústrias nuclear e aeronáutica, envolvendo estudos de fadiga e corrosão em ligas de Ni, Ti e aços submetidas à tensão. Além disso, as medições de tensão residual são também executadas em materiais cerâmicos, compostos intermetálicos e policristalinos. Este estudo prévio da viabilidade da implementação da técnica é baseado em simulações numéricas, em que são analisados os componentes necessários para a instalação de um difratômetro de tensão residual nas dependências do IEA-R1. Estudos sobre a geometria e componentes como filtros, monocromador, detector, fendas foram realizados por meio do método de Monte Carlo com o software McStas para estimar o posicionamento dos mesmos.

    Palavras-Chave: neutron beams; diffractometers; residual stresses; neutron flux

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A pesquisa no RD utiliza os recursos de busca da maioria das bases de dados. No entanto algumas dicas podem auxiliar para obter um resultado mais pertinente.

✔ É possível efetuar a busca de um autor ou um termo em todo o RD, por meio do Buscar no Repositório , isto é, o termo solicitado será localizado em qualquer campo do RD. No entanto esse tipo de pesquisa não é recomendada a não ser que se deseje um resultado amplo e generalizado.

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A opção Busca avançada utiliza os conectores da lógica boleana, é o melhor recurso para combinar chaves de busca e obter documentos relevantes à sua pesquisa, utilize os filtros apresentados na caixa de seleção para refinar o resultado de busca. Pode-se adicionar vários filtros a uma mesma busca.

Exemplo:

Buscar os artigos apresentados em um evento internacional de 2015, sobre loss of coolant, do autor Maprelian.

Autor: Maprelian

Título: loss of coolant

Tipo de publicação: Texto completo de evento

Ano de publicação: 2015

✔ Para indexação dos documentos é utilizado o Thesaurus do INIS, especializado na área nuclear e utilizado em todos os países membros da International Atomic Energy Agency – IAEA , por esse motivo, utilize os termos de busca de assunto em inglês; isto não exclui a busca livre por palavras, apenas o resultado pode não ser tão relevante ou pertinente.

✔ 95% do RD apresenta o texto completo do documento com livre acesso, para aqueles que apresentam o significa que e o documento está sujeito as leis de direitos autorais, solicita-se nesses casos contatar a Biblioteca do IPEN, bibl@ipen.br .

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ESTE TEXTO "AJUDA" ESTÁ SUJEITO A ATUALIZAÇÕES CONSTANTES, A MEDIDA QUE NOVAS FUNCIONALIDADES E RECURSOS DE BUSCA FOREM SENDO DESENVOLVIDOS PELAS EQUIPES DA BIBLIOTECA E DA INFORMÁTICA.

O gerenciamento do Repositório está a cargo da Biblioteca do IPEN. Constam neste RI, até o presente momento 20.950 itens que tanto podem ser artigos de periódicos ou de eventos nacionais e internacionais, dissertações e teses, livros, capítulo de livros e relatórios técnicos. Para participar do RI-IPEN é necessário que pelo menos um dos autores tenha vínculo acadêmico ou funcional com o Instituto. Nesta primeira etapa de funcionamento do RI, a coleta das publicações é realizada periodicamente pela equipe da Biblioteca do IPEN, extraindo os dados das bases internacionais tais como a Web of Science, Scopus, INIS, SciElo além de verificar o Currículo Lattes. O RI-IPEN apresenta também um aspecto inovador no seu funcionamento. Por meio de metadados específicos ele está vinculado ao sistema de gerenciamento das atividades do Plano Diretor anual do IPEN (SIGEPI). Com o objetivo de fornecer dados numéricos para a elaboração dos indicadores da Produção Cientifica Institucional, disponibiliza uma tabela estatística registrando em tempo real a inserção de novos itens. Foi criado um metadado que contém um número único para cada integrante da comunidade científica do IPEN. Esse metadado se transformou em um filtro que ao ser acionado apresenta todos os trabalhos de um determinado autor independente das variáveis na forma de citação do seu nome.

A elaboração do projeto do RI do IPEN foi iniciado em novembro de 2013, colocado em operação interna em julho de 2014 e disponibilizado na Internet em junho de 2015. Utiliza o software livre Dspace, desenvolvido pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT). Para descrição dos metadados adota o padrão Dublin Core. É compatível com o Protocolo de Arquivos Abertos (OAI) permitindo interoperabilidade com repositórios de âmbito nacional e internacional.

1. Portaria IPEN-CNEN/SP nº 387, que estabeleceu os princípios que nortearam a criação do RDI, clique aqui.


2. A experiência do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN-CNEN/SP) na criação de um Repositório Digital Institucional – RDI, clique aqui.

O Repositório Digital do IPEN é um equipamento institucional de acesso aberto, criado com o objetivo de reunir, preservar, disponibilizar e conferir maior visibilidade à Produção Científica publicada pelo Instituto, desde sua criação em 1956.

Operando, inicialmente como uma base de dados referencial o Repositório foi disponibilizado na atual plataforma, em junho de 2015. No Repositório está disponível o acesso ao conteúdo digital de artigos de periódicos, eventos, nacionais e internacionais, livros, capítulos, dissertações, teses e relatórios técnicos.

A elaboração do projeto do RI do IPEN foi iniciado em novembro de 2013, colocado em operação interna em julho de 2014 e disponibilizado na Internet em junho de 2015. Utiliza o software livre Dspace, desenvolvido pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT). Para descrição dos metadados adota o padrão Dublin Core. É compatível com o Protocolo de Arquivos Abertos (OAI) permitindo interoperabilidade com repositórios de âmbito nacional e internacional.

O gerenciamento do Repositório está a cargo da Biblioteca do IPEN. Constam neste RI, até o presente momento 20.950 itens que tanto podem ser artigos de periódicos ou de eventos nacionais e internacionais, dissertações e teses, livros, capítulo de livros e relatórios técnicos. Para participar do RI-IPEN é necessário que pelo menos um dos autores tenha vínculo acadêmico ou funcional com o Instituto. Nesta primeira etapa de funcionamento do RI, a coleta das publicações é realizada periodicamente pela equipe da Biblioteca do IPEN, extraindo os dados das bases internacionais tais como a Web of Science, Scopus, INIS, SciElo além de verificar o Currículo Lattes. O RI-IPEN apresenta também um aspecto inovador no seu funcionamento. Por meio de metadados específicos ele está vinculado ao sistema de gerenciamento das atividades do Plano Diretor anual do IPEN (SIGEPI). Com o objetivo de fornecer dados numéricos para a elaboração dos indicadores da Produção Cientifica Institucional, disponibiliza uma tabela estatística registrando em tempo real a inserção de novos itens. Foi criado um metadado que contém um número único para cada integrante da comunidade científica do IPEN. Esse metadado se transformou em um filtro que ao ser acionado apresenta todos os trabalhos de um determinado autor independente das variáveis na forma de citação do seu nome.