Estudo de um método para a medida da energia do feixe de prótons de um ciclotron comercial

Abstract

Este estudo foca na calibração de aceleradores de partículas empregados na produção de radioisótopos para fins médicos, considerando a limitação financeira associada ao método tradicional de calibração com germânio. A pesquisa propõe uma abordagem alternativa, utilizando simulações por meio dos programas computacionais SRIM e FLUKA, fundamentada em um método descrito na literatura. No âmbito do SRIM, foram realizadas caracterizações detalhadas do feixe de prótons, juntamente com uma análise minuciosa da geometria para a determinação da espessura do degradador de alumínio. O FLUKA foi empregado para validar a teoria proposta, evidenciando resultados satisfatórios, com discrepâncias de aproximadamente 1 MeV em relação aos dados experimentais fornecidos pela International Atomic Energy Agency (IAEA). Este estudo representa uma contribuição significativa para a otimização do processo de calibração de aceleradores de partículas, levando em consideração não apenas a precisão dos resultados, mas também a viabilidade econômica. A abordagem proposta pode ser adotada como uma alternativa eficiente, permitindo a manutenção da qualidade dos radioisótopos produzidos, mesmo em laboratórios com recursos financeiros mais limitados.

This study focuses on the calibration of particle accelerators used in the production of radioisotopes for medical purposes, considering the financial limitations associated with the traditional method of calibration with germanium. The research proposes an alternative approach, using simulations through the SRIM and FLUKA computer programs, based on a method described in the literature. Within the framework of SRIM, detailed characterizations of the proton beam were carried out, along with a detailed analysis of the geometry to determine the thickness of the aluminium degrader. FLUKA was used to validate the proposed theory, showing satisfactory results, with discrepancies of approximately 1 MeV in relation to the experimental data provided by the International Atomic Energy Agency (IAEA). This study represents a significant contribution to the optimization of the particle accelerator calibration process, taking into account not only the accuracy of the results, but also economic viability. The proposed approach can be adopted as an efficient alternative, allowing the quality of the radioisotopes produced to be maintained, even in laboratories with more limited financial resources.