TLD determination of neutron dose contribution in medical linac

A. Cano^a, J. Azorín^{b, *}, T. Rivera^a, J.A. Calderón–Arenas^a, L.F. Villaseñor–Navarro^c, and H.R. Vega–Carrillo^d

^a Centro de Investigación en Ciencia Aplicada y Tecnología Avanzada–Instituto Politécnico Nacional, ^aLegaria 694 Col. Irrigación, México, D.F., 11500, México,

^b Universidad Autónoma Metropolitana–Iztapalapa, San Rafael Atlixco, 186 Col. Vicentina, México, D.F., 09340, México, e–mail: azorin@xanum.uam.mx

^c Hospital General de México, Dr. Balmis No.148, Col. Doctores, México, D.F., 06726, México.

^d Unidad Académica de Estudios Nucleares de la Universidad Autónoma de Zacatecas, C. Cipres 10, Fracc. La Penuela, Zacatecas, Zac., 98068, México.

Recibido el 10 de marzo de 2010
Aceptado el 31 de agosto de 2010

Abstract

The increased use of LINACs with accelerating voltage higher than 10 MV in clinical radiotherapy is producing an increasing demand of accurate dosimetric measurements of the photon induced neutron contamination of the radiotherapy beams, due that the associated bremsstrahlung X rays may produce neutrons as a result of subsequent photonuclear reactions with the different materials constituting the accelerator head. Thermal neutron fluences can be measured with TLD–600/TLD–700 pairs arranged in both a bare and a cadmium (Cd) foil covered methacrylate box. Neutron response of TL dosemeters irradiated with two different neutron sources has been investigated. The shape of the glow curve of these TLDs after irradiation in a medical LINAC and in a PuBe neutron source has been studied to verify the contribution of neutrons to an additional dose to staff, patients and the general public, due to photonuclear reactions generating neutrons from medical LINACs.

Keywords: Thermoluminescence; dosimetry; accelerators.

Resumen

El uso creciente en radioterapia clínica de LINACs con voltaje de aceleración superior a los 10 MV está produciendo una demanda cada vez mayor de medidas dosimétricas exactas de la contaminación del haz de radiación por neutrones inducidos por fotones, debido a que los rayos X de Bremsstrahlung pueden producir neutrones como resultado de reacciones fotonucleares subsecuentes con los diversos materiales que constituyen el cabezal del acelerador. Las fluencias de neutrones térmicos se pueden medir con parejas TLD–600/TLD–700 cubiertas con cadmio o sin cubrir en una caja de metacrilato. Se investigo la respuesta de los dosímetros TL ante neutrones irrádiandolos con dos fuentes de neutrones distintas. Se estudio la forma de la curva TL de estos TLDs después de que fueron irradiados en un LINAC de usos médicos y en una fuente de neutrones de PuBe para verificar la contribución de neutrones a una dosis adicional para el personal, pacientes y el público en general, debido a las reacciones fotonucleares que generan neutrones en los LINACs de uso médico.

Descriptores: Termoluminiscencia; dosimetría; aceleradores.

PACS: 78.60.Kn; 87.50.sj; 87.56.bd

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References

1. NCRP, Recommendations of the National Council on Radiation Protection and Measurements "Neutron contamination from medical electron accelerators" (NCRP Report 79, Bethesda, MD 1984).         [ Links ]

2. J. Azorín, "LuminescenceDosimetry. Theory and Applications" Ed. Técnico–Científicas, (México 1990).         [ Links ]

3. ICRP, International Commission on Radiation Protection, "Conversion coefficients for use in radiological protection against external radiation" (ICRP Publ. 74, 1997).         [ Links ]