Caracterización de la difusión de iones férricos en dosímetros de Fricke gel por método de problema inverso

JOSE VEDELAGO; ANDRES QUIROGA; MAURO VALENTE

Tandil

Congreso; 99ava. Reunión Nacional de Física de AFA; 2014

Asociación Física Argentina - Universidad Nacional del Centro

Sesi ́on de Posters 99 a Reuni ́on Nacional de la Asociaci ́on F ́ısica Argentina P 1454 Caracterizaci ́on de la difusi ́on de iones f ́erricos en dos ́ımetros de Fricke gel por m ́etodo de problema inverso Vedelago J 1 2 ,Quiroga A 1 3 ,Valente M 1 2 1 Facultad de Matem ́atica Astronom ́ıa y F ́ısica - Universidad Nacional de C ́ordoba 2 Instituto de F ́ısica Enrique Gaviola de C ́ordoba, CONICET-UNC 3 Centro de Investigaci ́on y Estudios de Matem ́atica de C ́ordoba, CONICET - UNC La difusi ́on de iones f ́erricos en geles dosim ́etricos dopados con sulfato ferroso, representa uno de los principales inconvenientes de algunos detectores de radiaci ́on, como dos ́ımetros de gel de Fricke. En la pr ́actica, esta desventaja se puede superar mediante la lectura adecuada de los dos ́ımetros, lo que limita el tiempo entre la irradiaci ́on y el an ́alisis. Debido a los niveles de precisi ́on requeridos actualmente la determinaci ́on de dosis absorbida, se implementan protocolos especiales con el objetivo de minimizar los efectos de la difusi ́on [Chu 2001]. Este trabajo presenta el modelado anal ́ıtico y los respectivos c ́alculos num ́ericos de los coeficientes de difusi ́on del material sensible a la radiaci ́on Fricke gel. Las muestras se analizaron ́opticamente con mediciones de trans- misi ́on de luz visible [Vedelago 2013]; la captura de im ́agenes se realiz ́o con una c ́amara CCD de alta resoluci ́on provista de un filtro monocromador (580 nm), correspondiente al pico de absorci ́on de la soluci ́on de Fricke gel dopada con XylenolOrange . Distribuciones de dosis particulares fueron debidamente entregadas en geles de Fricke con el fin de disponer de condiciones iniciales espec ́ıficas para luego realizar un seguimiento en el tiempo de la difusi ́on de los iones. El m ́etodo para estimar el coeficiente de difusi ́on consiste en aproximar dicho par ́ametro por medio de un pro- blema de minimizaci ́on (problema inverso). Para ello se define un funcional que compara los datos experimentales con la soluci ́on num ́erica del modelo de difusi ́on 2D. La ecuaci ́on diferencial asociada al modelo de difusi ́on se resuelve utilizando el M ́etodo de Elementos Finitos y se utilizan algoritmos tipo gradiente para resolver el problema de minimizaci ́on [Quiroga 2013, Nocedal 2006]. El conocimiento sobre el coeficiente de difusi ́on del detector de radiaci ́on a base de Fricke gel podr ́ıa ser ́util en la contabilizaci ́on de los efectos en relaci ́on con el tiempo transcurrido entre la irradiaci ́on del dos ́ımetro y su posterior an ́alisis [Valente 2007]. De esta forma es posible optimizar el proceso de lectura ́optica de las muestras y consecuentemente obtener mapas de dosis m ́as precisos, tanto en 2D como en 3D, constituyendo valiosas mejorasen la dosimetr ́ıa Fricke gel