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  • IPEN-DOC 27575

    LICHTENTHALER, R.; APPANNABABU, S.; ALVAREZ, M.A.G.; RODRIGUEZ-GALLARDO, M.; LEPINE-SZILY, A.; PIRES, K.C.C.; SANTOS, O.C.B.; UMBELINO, U.; FARIA, P.N. de; GUIMARAES, V.; ZEVALLOS, E.O.N.; SCARDUELLI, V.; ASSUNCAO, M.; SHORTO, J.M.B. ; BARIONI, A.; ALCANTARA-NUNEZ, J.; MORCELLE, V.; SERRA, A.. Alpha-particle production in the 6He+120Sn collision. Journal of Physics: Conference Series, v. 1643, p. 1-6, 2020. DOI: 10.1088/1742-6596/1643/1/012093

    Abstract: Alpha particle energy distributions in the 6He+120Sn collision have been measured at 7 bombarding energies above the Coulomb barrier. A phenomenological analysis of the centroids of the experimental distributions was performed and compared with the expected alpha-particle energies from breakup and neutron transfer reactions. Q-optimum conditions were determined using the Brinks formula for the di-neutron transfer reaction. A comparison of the measured alpha-particle production cross-sections with Continuum Discretized Coupled Channels (CDCC) calculations for breakup is presented.

    Palavras-Chave: alpha particles; helium 6; energy spectra; elastic scattering; neutron transfer; coupled channel theory; angular momentum

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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 30020

    SOUZA, C.H. ; GRANJA, A.A.C. ; ANTUNES, P.C.G. ; SHORTO, J.M.B. ; YORIYAZ, H. . Análise da fluência de fótons de um feixe direto para construção de um modelo de fonte virtual de um acelerador linear clínico em Monte Carlo. 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. 169-169.

    Abstract: Introdução: Utilizando o espaço de fase (phsp) de um acelerador CyberKnife IRIS 60 mm, este trabalho analisa as características do espectro de fótons do feixe direto (não espalhado) no eixo central do equipamento, visando reconstruir a distribuição de fótons de bremsstrahlung, originados no alvo espesso de tungstênio do equipamento, para modelagem de uma fonte virtual de um linac utilizando simulações de Monte Carlo. Materiais e Métodos: A partir do código MCNP6, estimou-se a distribuição da fluência de fótons originados: 1) pelo phsp da IAEA; 2) por um modelo composto de um feixe monoenergético de elétrons incidindo sobre um alvo espesso de tungstênio, com e sem a presença de um filtro de chumbo. A fluência foi estimada no ar, sob um SSD de 80 cm, pelo uso de um voxel na forma de um cilindro de 2 cm de raio e 0.2 cm de altura. Resultados e Discussões: Pela Figura 1, nota-se a possibilidade de reproduzir o espectro de fótons do feixe direto de um linac, a partir de um feixe elétrons incidindo sobre um alvo espesso de tungstênio, com boa aproximação. Vale ressaltar que o modelo não leva em consideração os fótons gerados pela interação da radiação com os demais componentes do cabeçote do linac, o que poderia gerar algum nível de divergência na fluência de fótons de baixas energias. Conclusões: A partir do modelo apresentado, conclui-se que a utilização do espectro gerado no feixe direto de um linac sem filtro aplainador pode ser uma boa aproximação para modelagem computacional em Monte Carlo de uma fonte de radiação virtual de um linac com phsp disponível.

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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 26585

    SHORTO, JULIAN M.B. ; MOLNARY, LESLIE de ; OLIVEIRA, PATRICIA S.P. de ; YAMAGUCHI, MITSUO . Análise qualitativa e quantitativa do Máximo Acidente Hipotético para o Reator IPEN/MB-01. São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - CEENG, Setembro, 2019. (IPEN-CEN-PSE-RMB-005-00-RELT-115-00). Restrito.

    Título do projeto: Reator Multipropósito Brasileiro - RMB

    Palavras-Chave: hypothetical accidents; accidents; inventories; radiation doses; maximum permissible exposure; radioisotopes; safety reports; recommendations; regulatory guides; fuel plates; radiation protection; accident management; gaseous wastes

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  • IPEN-DOC 27478

    SHORTO, JULIAN M.B. . Avaliação da máxima atividade suportada pelos equipamentos e blindagens de transporte do Laboratório Piloto de Produção de Radiofármacos. São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - CEENG, Julho, 2020. (IPEN-CEN-PSE-CR-005-00-RELT-001-00). Restrito.

    Título do projeto: Prestação de Serviços Tecnológicos (Centro de Radiofarmácia)

    Abstract: Este relatório tem por objetivo fornecer estimavas da máxima atividade para seis radiofármacos que serão manipulados no Laboratório Piloto de Produção de Radiofármacos (LPPR): Ga-68, F-18, I-123, Lu-177, Cu-64 e Zr-89. Ele apresenta as atividades suportadas pela hot cell modelo Talia, pela isoladora modelo Elena e por blindagens de transporte em quatro tamanhos distintos. Além disso é apresentada uma estimativa da espessura de chumbo necessária para blindar as atividades previstas na entrada do LPPR.

    Palavras-Chave: radiopharmaceuticals; laboratory equipment; evaluation; equipment; shielding; radioisotopes; hot cells; gamma radiation; monte carlo method

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  • IPEN-DOC 27479

    SHORTO, JULIAN M.B. . Avaliação dosimétrica dos equipamentos e blindagens de transporte do Laboratório Piloto de Produção de Radiofármacos. São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - CEENG, Outubro, 2020. (IPEN-CEN-PSE-CR-005-00-RELT-001-01). Restrito.

    Título do projeto: Prestação de Serviços Tecnológicos (Centro de Radiofarmácia)

    Abstract: Este relatório, solicitado pelo Centro de Radiofarmácia (CECRF), apresenta uma avaliação dosimétrica dos equipamentos e blindagens do Laboratório Piloto de Produção de Radiofármacos (LPPR). Ele exibe estimativas para as máximas atividades suportadas pelos equipamentos e blindagens disponíveis para uso nesse laboratório. A saber: uma hot cell modelo Talia, uma isoladora modelo Elena e blindagens de transporte em quatro tamanhos distintos. Essa avaliação considerava na revisão zero a manipulação de seis radioisótopos: Ga-68, F-18, I-123, Lu-177, Cu-64 e Zr-89. Também é apresentada uma avaliação de qual seria a espessura mínima de chumbo necessária para lidar com as atividades previstas na entrada do LPPR, o que permitirá o desenvolvimento de uma blindagem para transportar esses elementos radioativos de sua origem até o LPPR. Em sua primeira revisão, as seguintes modificações foram implementadas: um sétimo radioisótopo foi acrescido aos cálculos, o alfa emissor Ac-225; a dimensão do balde de transporte foi alterada, o que acarretou em novos resultados para as taxas de dose efetiva na superfície do embalado; correções pontuais na redação e ajustes em tabelas e figuras.

    Palavras-Chave: dosimetry; dosemeters; evaluation; radiopharmaceuticals; equipment; shielding; monte carlo method; simulators; lead; laboratory equipment; hot cells; radioisotopes

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  • IPEN-DOC 27480

    SHORTO, JULIAN M.B. . Avaliação dosimétrica dos equipamentos e blindagens de transporte do Laboratório Piloto de Produção de Radiofármacos. São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - CEENG, Novembro, 2020. (IPEN-CEN-PSE-CR-005-00-RELT-001-02). Restrito.

    Título do projeto: Prestação de Serviços Tecnológicos (Centro de Radiofarmácia)

    Abstract: Este relatório, solicitado pelo Centro de Radiofarmácia (CECRF), apresenta uma avaliação dosimétrica dos equipamentos e blindagens do Laboratório Piloto de Produção de Radiofármacos (LPPR). Ele exibe estimativas para as máximas atividades suportadas pelos equipamentos e blindagens disponíveis para uso nesse laboratório. A saber: uma hot cell modelo Talia, uma isoladora modelo Elena e blindagens secundárias de transporte em quatro tamanhos distintos. Essa avaliação considerava na revisão zero a manipulação de seis radioisótopos: Ga-68, F-18, I-123, Lu-177, Cu-64 e Zr-89. Também é apresentada uma avaliação de qual seria a espessura mínima de chumbo necessária para lidar com as atividades previstas na entrada do LPPR, o que permitirá o desenvolvimento de uma blindagem para transportar esses elementos radioativos de sua origem até o LPPR. Em sua primeira revisão, as seguintes modificações foram implementadas: um sétimo radioisótopo foi acrescido aos cálculos, o alfa emissor Ac-225; a dimensão do balde de transporte foi alterada, o que acarretou em novos resultados para as taxas de dose efetiva na superfície do embalado; correções pontuais na redação e ajustes em tabelas e figuras. Em sua segunda revisão, as seguintes modificações foram implementadas: foi apresentada uma estimativa da dose máxima anual que receberia um IOE num caso crítico de contribuição cruzada; a margem de segurança do cálculos de atividade máxima foi aumentada para 75%; o tempo efetivo de uso dos equipamentos foi levado em conta; as taxas de doses de dose efetiva das blindagens secundárias foram recalculadas para uma distância de 30 cm da superfície; as atividades previstas de produção do Ga-68 e Zr-89 foram reduzidas; correções pontuais na redação e ajustes em tabelas e figuras.

    Palavras-Chave: radiopharmaceuticals; radioisotopes; shielding; transport; dosimetry; laboratory equipment; hot cells; monte carlo method

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  • IPEN-DOC 28455

    ROMBALDI, PAULO V.L. ; MAZER, AMANDA C. ; SHORTO, JULIAN M.B. ; RIBEIRO, VICTOR A.B. ; YORIYAZ, HELIO . Comparação da distribuição de dose experimental e calculada por Monte Carlo de uma unidade de raios-X XVI da Elekta ®. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE FÍSICA MÉDICA, 25., 19-23 de abril, 2021, Online. Resumo... 2021.

    Observação: Vídeo de apresentação: https://www.youtube.com/watch?v=MrvAydGtQjA

    Abstract: Com o aumento do uso das tecnologias de IGRT na prática clínica, há uma preocupação com uma possível adição significativa de dose de radiação aos tecidos sadios do paciente, aumentando o risco de induzir cânceres secundários por exposições concomitantes. O propósito deste estudo consiste em quantificar a dose concomitante recebida por pacientes em tratamento com Radioterapia Guiada por Imagem (IGRT) exclusivamente devido aos raios-X produzidos pela unidade XVI, unidade de tomografia computadorizada de feixe cônico (CBCT) acoplado ao acelerador linear da Elekta, localizado no ICESP (Instituto do Câncer do Estado de São Paulo). Também foram realizadas comparações de dados obtidos a partir de medidas experimentais e simulações com o código de Monte Carlo MCNP6.

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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 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 28217

    SOUZA, C.H. ; SHORTO, J.M.B. ; YORIYAZ, H. . Effects of virtual source width and collimator aperture on the dose profile for 6 MV beam fields. In: INTERNATIONAL NUCLEAR ATLANTIC CONFERENCE, November 29 - December 2, 2021, Online. Proceedings... Rio de Janeiro: Associação Brasileira de Energia Nuclear, 2021.

    Palavras-Chave: collimators; computerized simulation; doses; linear accelerators; monte carlo method; phantoms; photon beams; radiotherapy

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  • IPEN-DOC 29650

    SHORTO, JULIAN M.B. ; CARLUCCIO, THIAGO . Estimativas dos fluxos de nêutrons e gamas e doses por radiação direta em acidentes de criticalidade no CECON do IPEN para subsidiar o posicionamento dos detetores do Sistema de Alarme de Acidente de Criticalidade. São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - CEENG, Abril, 2023. (IPEN-CEN-PSE-CCN-011-00-RELT-001-00). Restrito.

    Título do projeto: Prestação de Serviços Tecnológicos (Sistema de Alarme de Acidente de Criticalidade – CECON)

    Abstract: Este trabalho visa estimar o fluxo de nêutrons, o fluxo de gamas e as doses absorvidas esperadas por radiação direta instantânea em acidentes de criticalidade no Centro do Combustível Nuclear (CECON/IPEN) de forma a subsidiar o posicionamento dos detetores do Sistema de Alarme de Acidente de Criticalidade. O CECON é responsável pela produção do combustível nuclear para a operação do reator de pesquisa IEA-R1, situado no IPEN.

    Palavras-Chave: criticality; radiation accidents; neutron flux; nuclear fuels; reactors; alarm systems

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  • IPEN-DOC 30009

    GRANJA, A.A.C. ; BRANCO, I.S.L. ; SHORTO, J.M.B. ; YORIYAZ, H. ; MORAIS, M.C.. Estudo comparativo entre simulações dos códigos de Monte Carlo FLUKA e TOPAS na distribuição da dose longitudinal de feixe de prótons. 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. 192-192.

    Abstract: Introdução: A Protonterapia se destaca pela entrega pontual da dose, e o Método de Monte Carlo é uma ferramenta eficaz para estudos da área. Este trabalho investigou a distribuição da dose longitudinal de feixes de prótons usando o código FLUKA/Flair, por meio da comparação aos resultados de Branco et al., 2019 com o código GEANT4 /Topas. Materiais e Métodos: Feixes de prótons monoenergéticos de 70, 110, 160, 200 e 230 MeV foram utilizados para analisar a distribuição de dose e o alcance de 90% da dose máxima (d90) em água e cinco materiais distintos, divididos em três grupos (original, densidade da água e composição da água). Resultados e Discussões: Pela Figura 1, nota-se que o alcance d90 para os tecidos originais entre os códigos foi semelhante, e a diferença relativa entre eles permaneceu abaixo de 1,5% para os demais materiais e grupos. Ambos também indicaram maior influência da densidade na dose. Conclusões: Analisando as curvas de deposição de dose e a diferença relativa de d90, pode-se concluir que os códigos apresentaram resultados semelhantes em relação ao transporte de prótons.

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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 28169

    SANTOS, O.C.B.; LICHTENTHALER, R.; PIRES, K.C.C.; UMBELINO, U.; ZEVALLOS, E.O.N.; LARA, A.L. de; SERRA, A.S.; SCARDUELLI, V.; ALCANTARA-NUNEZ, J.; GUIMARAES, V.; LEPINE-SZILY, A.; ZAMORA, J.C.; MORO, A.M.; APPANNABABU, S.; ASSUNCAO, M.; BARIONI, A.; LINARES, R.; ZAGATTO, V.A.B.; FARIA, P.N. de; MORAIS, M.C.; MORCELLE, V.; SHORTO, J.M.B. ; LEI, JIN. Evidence of the effect of strong stripping channels on the dynamics of the 8Li+58Ni reaction. Physical Review C, v. 103, n. 6, p. 064601-1 - 064601-10, 2021. DOI: 10.1103/PhysRevC.103.064601

    Abstract: The 8Li+58Ni collision is investigated at 23.9, 26.1, 28.7, and 30 MeV bombarding energies. Quasielastic angular distributions and the singles 7Li angular and energy distributions are presented. Coupled-reaction channels (CRC) calculations, which include the coupling of the elastic channel to 59Ni = 58Ni +n states above and below the neutron threshold, provide a simultaneous description of the quasielastic and transfer distributions and evidence the strong effect of the one-neutron transfer/breakup channels on the quasielastic scattering. The 7Li angular and energy distributions have been also successfully analyzed combining the continuum discretized coupled channels (CDCC) method, for the elastic breakup, and the IAV model of Ichimura, Austern, and Vincent [Phys. Rev. C 32, 431 (1985)], for the nonelastic breakup. These calculations indicate that most of the 7Li yields are due to nonelastic breakup contributions (transfer), whereas elastic breakup plays a minor role.

    Palavras-Chave: lithium 8 reactions; nickel 58 reactions; stripping; coupled channel theory; lithium 7

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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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Autor: Maprelian

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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.

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