Dosímetro dual de EPR en base a L-alanina/formiato de litio para caracterización del campo mixto de neutrones y fotones de la facilidad BNCT del reactor RA-6

GABRIELA ALEJANDRO; JUAN LONGHINO; ABEL MUÑOZ; EVA PAWLAK; A. BUTERA

Buenos Aires

Encuentro; XIX Encuentro Superficies y Materiales Nanoestructurados; 2019

CNEA

Dosímetrodual de EPR en base a L-alanina/formiato de litio para caracterización delcampo mixto de neutrones y fotones de la facilidad BNCT del reactor RA-6. Las radiaciones ionizantes (fotones,electrones, neutrones, etc.) producen defectos electónicos estables en ciertoscompuestos como L-alanina, hidroxiapatita [1], formiato de litio [2-3],etc.,  lo cual los hace apropiados paraser utilizados como sensores de radiación. La presencia de dichos defectos,generalmente radicales libres, puede medirse de forma no destructiva medianteResonancia Paramagnética Electrónica (EPR). Esta técnica se utiliza paraestimar dosis en emergencias radiológicas, así como en diversas terapiasmédicas y en procesos de irradiación de alimentos, sangre, etc. [4].  En particular, la L-alanina se usa mucho enaplicaciones biomédicas debido a su similitud con tejidos orgánicos para medirla dosis recibida de  fotones X o gamma.El formiato de litio tiene la propiedad de capturar neutrones térmicos (de muybaja energía) ya que su isótopo minoritario 6 Li  (abundancia natural: 7.5 %) tiene una altasección eficaz de captura de neutrones. De esta manera, la combinación de L-alaninay formiato de litio en un solo dispositivo permitiría obtener un sensor deradiación de campo mixto, compuesto de neutrones térmicos y fotones gamma,mediante la medición por EPR de los defectos electrónicos inducidos por laradiación incidente. Un campo mixto de estas características se encuentra en lafacilidad experimental de BNCT (boron neutron capture therapy) situada en elreactor RA-6 del Centro Atómico Bariloche.  En este trabajo presentamos elmétodo de fabricación de muestras de L-alanina y formiato de litio mediante unmétodo de molido y tamizados sucesivos donde se busca estandarizar el tamaño dela partícula de material. La microestructura de los polvos se caracterizó pormicroscopía electrónica de barrido (SEM). Las muestras fueron irradiadas mediantela fuente de rayos gama de cobalto 60 ubicada en la PISI (Planta de IrradiaciónSemi Industrial) del Centro Atómico Ezeiza (CAE) en el intervalo de dosis de100 Gy -95 kGy y en el campo mixto de fotones gama y neutrones térmicos de lafacilidad BNCT del reactor RA-6 en un intervalo de dosis 6 Gy ? 100 Gy  y fluencias de neutrones del orden de 1012neutrones/cm2. Las muestras irradiadas fueron posteriormentecaracterizadas mediante EPR, donde la intensidad de la señal de resonancia esproporcional al número de centros paramagnéticos creados durante la radiación.Presentamos los resultados obtenidos y discutimos la forma en que puedenutilizarse para obtener un sensor combinado de L-alanina y formiato de litioque permita caracterizar el campo mixto de la facilidad de BNCT del reactorRA-6. Referencias: [1] A. F. Borgonove et al., RadiationMeasurements, 42 (2007) 1227. [2] E. Waldeland et al., Radiation Measurements46 (2011) 213.[3]E. Lund et at., Spectrochimica Acta Part A 60 (2004) 1319.[4] A. Lund and M. Shiotari, Applications of EPR in Radiation Research,Springer (2014).