Utilização do dosímetro Fricke para dosimetria de máquinas teleterapêuticas, irradiadores gammacel e aparelhos de raios-X superficiais

Abstract

A dosimetria química tem sido utilizada como referência na medida da dose absorvida, com o dosimetro Fricke, em laboratórios de padronização. Este dosímetro é considerado um padrão dosimétrico absoluto em medidas de dose de radiação entre 20 e 400 Gy, cobrindo um amplo espectro de energia, desde raios- X, raios-g até feixe de elétrons rápidos. O presente trabalho tem como objetivos implementar o dosímetro Fricke tradicional no Centro Regional de Ciências Nucleares CRCN/CNEN e desenvolver uma metodologia para a sua utilização em raios-X de baixa energia, isto é, raios-X com energia média no intervalo de 19,7 KeV a 52,2 KeV. Esta metodologia é requerida para viabilizar uma faixa mais ampla de aplicação do dosímetro Fricke incluindo os raios-X de baixa energia utilizados no tratamento de tumores superficiais. O método proposto foi validado por meio de intercomparaçãoes com câmaras de ionização calibradas para medidas de Kerma no ar em feixes de radiação de Co-60 e raios-X de baixas energias (superficiais). Quando utilizado na dosimetria de fontes de radiação gama de altas energias, Co-60, o desempenho do dosímetro Fricke foi avaliado comparando-se os seus resultados aos obtidos com câmara de ionização cilíndricas, rastreadas ao PTB Physikalisch-Technischen Bundesanstalt e ao NPL National Physical Laboratory. Para análise da reprodutibilidade do dosímetro Fricke, utilizou-se um irradiador do tipo Gammacell, com 5 amostras de solução Fricke distribuídas simetricamente; as irradiações foram realizadas em 8 experimentos cujos tempos de irradiação foram de 6,4 até 160 segundos. As doses induzidas foram analisadas e com a avaliação estatística um desvio padrão de 1,5 % foi obtido. Para medidas da grandeza dose absorvida na água em feixes de raios-X, utilizou-se fatores de correção para a resposta do dosímetro Fricke em relação a uma câmara de ionização de placas paralelas do tipo rastreada ao PTB. Os resultados indicam que o dosímetro Fricke tradicional opera adequadamente para dosimetria de altas energias (Co-60) e para se obter uma incerteza em torno de 3% deve-se utilizar absorvâncias com valores maiores do que 0,15, o que corresponde a uma dose de aproximadamente 40Gy. Estas condições de operação do dosimetro Fricke atendem às especificações da norma ASTM E 1026-04. Para a dosimetria de raios-X superficiais, houve a necessidade de calibrar a resposta do Fricke com a câmara de ionização, pois nesta faixa de energia o dosímetro Fricke não é absoluto, devendo ser calibrado. A introdução desta etapa induziu nova incerteza que foi avaliada e calculada na incerteza total. A incerteza na dosimetria de raios-X superficiais, para doses acima de 62 Gy, com o dosímetro Fricke é em torno de 10%; neste caso, devido à correção da exatidão do Fricke em relação à câmara de ionização, uma absorvância de 0,15 corresponde no caso de pior exatidão a uma dose de 62 Gy. A sensibilidade do método dosimétrico sendo limitada pela medida no espectrofotômetro da concentração de +3Fe induzida pela radiação, leva à conclusão: o dosímetro Fricke é um instrumento adequado para a medição de raios-X superficiais em uma faixa de 42 Gy a 620 Gy