Estudio de la producción de electrones por impacto de hadrones sobre sistemas biológicos

M. E. GALASSI; C. CHAMPION; J. HANSSEN; O. FOJON; R. RIVAROLA

Cordoba

Congreso; 4to Congreso de Radioquimioterapia y Braquiterapia. 7ma Jornada de Física Médica; 2013

Fundacion Marie Curie

Cuando un haz de radiación ionizante (rayos X, rayos gamma, iones, electrones, etc) incide sobre tejido biológico, se genera una cascada de electrones secundarios debido a la ionización de las moléculas que constituyen dicho medio. Dependiendo de su energía inicial, estos electrones secundarios causarán a su vez eventos de ionización o excitación electrónica, incrementando el daño radiobiológico provocado por la partícula primaria. Además, investigaciones recientes muestran el importante rol de electrones de baja energía la etapa química inhomogénea post-irradiación. Sin embargo, muchos efectos observados experimentalmente para el caso de impacto de iones, especialmente sobre líquidos, aún no han podido ser explicados. Para esto es fundamental conocer  el espectro energético de los electrones emitidos, su energía más probable (EP) y la energía media (EM) de los mismos.       Objetivos   En el presente trabajo se estudia teóricamente la producción de electrones por impacto de iones rápidos sobre agua líquida, estudiando su dependencia con la carga y energía del proyectil incidente.    Metodología Secciones eficaces de ionización de agua líquida por impacto de iones son calculadas utilizando modelos mecánico-cuánticos. Estas permiten conocer el espectro de electrones emitidos, calcular valores de energía media y energía más probable para proyectiles de carga 1 a 10.   Resultados y discusión Cálculos teóricos de EM son comparados con cálculos realizados por otros autores y resultados experimentales recientes. Si bien algunos autores observan que la EM sólo depende de la energía del proyectil incidente, nuestros resultados teóricos muestran una marcada dependencia con la carga del proyectil.      Conclusiones Estudiar el espectro energético de la cascada de electrones secundarios producidos por un haz de iones es de fundamental interés para explicar el daño radiobiológico inducido. En el presente trabajo se observa una marcada dependencia de diversos parámetros con la carga del ion. Estos resultados serán aplicados en códigos de microdosimetría de hadrones.      Key words: Ionización, electrones secundarios,iones rápidos