Studio della risposta di dosimetri a termoluminescenza nel campo di radiazione generato dal dispositivo radioterapico CyberKnife

Lo scopo di questo lavoro di tesi è lo studio della risposta di tre differenti tipi di dosimetri a termoluminesceza (TLD) in seguito all’esposizione al campo di radiazione generato dal dispositivo per radioterapia CyberKnife®. Questo macchinario è dotato di un Linac montato su un braccio robotico il quale genera un fascio di raggi X da 6 MeV. Vista la risposta anomala dei TLD100 irraggiati con questo macchinario, si è provato a caratterizzare il campo generato dal CyberKnife, indagando in particolare la presenza di un’eventuale componente neutronica. I TLD sono una tipologia di dosimetri passivi usati in radioprotezione, i quali assorbono l’energia della radiazione alla quale sono esposti e la rilasciano sotto forma di intensità luminosa nel momento in cui viene fornita loro energia termica. Dalla lettura del segnale luminoso emesso (glow-curve) si ricavano informazioni sulla dose assorbita e sul tipo di radiazione. Si sono utilizzati tre tipi di fluoruri di litio (LiF:Mg,Ti), noti commercialmente come TLD100, TLD600 e TLD700, caratterizzati da diversi arricchimenti nell’isotopo Li-6, con i quali è possibile effettuare discriminazione tra radiazione gamma e neutronica. Questi TLD sono stati caratterizzati con una sorgente di Cs-137, per ricavare una curva di taratura per il Kerma in aria, e con una sorgente di Pu-Be, per determinare una curva di taratura per equivalente di dose personale da neutroni. Si sono analizzate le differenze nelle glow-curve, in particolare nella luminescenza ad alta temperatura (HTTL) causata dai prodotti della reazione dei neutroni con il Li-6. Si sono eseguiti irraggiamenti preliminari presso l’impianto ELBE per verificare la risposta dei TLD a campi pulsati di soli fotoni, mentre con il CyberKnife sono state effettuate prove di irraggiamento su fantoccio e in ambiente con e senza paziente. Dalle letture si è ricavato che vi è una differenza di risposta fra i tre TLD, in particolare nella regione HTTL della glow-curve. Questa è da imputarsi alla sola sovralinearità della risposta alle alte dosi da radiazione fotonica. La possibile presenza di neutroni è da indagare con tecniche complementari, non influenzabili dalle alte dosi.