Resumen

En este trabajo hemos implementado un modelo basado en Monte Carlo para la interacción de neutrones en agua, el cual considera la interacción elástica entre el neutrón y los núcleos blancos del medio, mediante el estudio de la interacción de una fuente puntual monoenergética de 5, 1 O y 15 MeV, en un medio infinito de agua. Las distribuciones de dosis entregadas al medio se determinan analizando la dependencia de las mismas con la energía. Adicionalmente, calculamos la distribución de distancias de la fuente a los puntos de absorción de los neutrones para las mismas energías y las distribuciones del número de colisiones que sufren los neutrones antes de ser absorbidos por el medio.

INTRODUCCIÓN

En física médica se vienen desarrollando técnicas terapéuticas que involucran neutrones. Así, por ejemplo, la terapia con neutrones rápidos (Bewley, 1989), se ha usado desde la década del 70 para el tratamiento de diversos tumores recurrentes, dificilmente operables, como cánceres de próstata, tumores de la glándula salival, carcinomas quísticos de adenoides o cánceres de cabeza y cuello, El hecho de que los neutrones no tengan carga como los fotones, pero que su trasferencia lineal de energía sea 30 veces mayor que la de éstos, hace que los neutrones sean más eficientes en el tratamiento del cáncer que los fotones (Wambersie et al., 1994; Bielajew 8. Chadwick, 1998). Este aspecto hace que el estudio de la interacción de neutrones materia sea relevante en este campo.

En este trabajo específicamente estudiamos el transporte de neutrones en agua. En concreto hemos modelado dicho transporte teniendo en cuenta sólo uno de los posibles procesos de interacción de los neutrones con los núcleos atómicos: la dispersión elástica, que es el principal mecanismo de pérdida de energía para neutrones can energías del orden de los MeV.

MATERIAL Y MÉTODO

La reducción de la velocidad de neutrones es conocida como moderación y es un proceso importante en la física de los neutrones. En la mayoría de los casos, un neutrón rápido, con energías entre 200 keV y 10 MeV, que interactúa con la materia, lo hará aleatoriamente con los núcleos atómicos, mediante colisiones elásticas o inelásticas, hasta que pierda toda su energía y entre en equilibrio térmico con los átomos circundantes. En este punto, el neutrón se difundirá a través de la materia hasta que finalmente sea capturado por un núcleo o sufra algún otro tipo de reacción nuclear (por ejemplo, la fisión). El neutrón, no obstante, puede generar una reacción nuclear o puede ser capturado antes de alcanzar la energía térmica.

La dispersión elástica es el principal mecanismo de pérdida de energía para neutrones rápidos (Condon et al., 1936). Las dispersiones inelásticas, que también están presentes, tienen una influencia muy pequeña en los procesos de deposición de energía de Los neutrones al medio.

MODERACIÓN DE NEUTRONES

• Materias:Interacciones atómicas Agua Estadística Elásticidad
• Subjects:Atomic interactions Water Statistics Elasticity
• Palabras claves:Interacción elástica; Fuente puntual monoenergética
• Keywords:Interaction; Source punctual monoenergetic.