Introducción: El uso de aceleradores lineales (LINACs) de alta energía para el tratamiento de cáncer ofrece muchas ventajas en comparación a los LINACs de baja energía. Sin embargo, cuando un LINAC opera con voltajes superiores a los 8 MV, junto con el haz de fotones se producen fotoneutrones mediante reacciones (n). Estos neutrones depositan una dosis indeseable en el cuerpo del paciente, inducen reacciones nucleares en los materiales dentro de la sala de tratamiento que generan partículas secundarias que afectan al paciente y al personal que labora en torno a la instalación1. Estos fotoneutrones pueden usarse para inducir la activación de muestras con fines analíticos, pero el espectro de los neutrones necesita modificarse. El objetivo de este trabajo fue diseñar un moderador que permite usar los fotoneutrones de un LINAC para inducir reacciones de activación con fines analíticos.
Materiales y métodos: Un cilindro regular de polietileno, cuyo diámetro es igual a su altura, se usó como medio moderador; para determinar las dimensiones del cilindro más adecuado usamos como figura de mérito, FOM, el cociente del flujo de neutrones térmicos y el flujo de neutrones epitérmicos y rápidos de los neutrones que alcanzan el centro del cilindro. Para esto se usó el código MCNP52 donde se modelaron cilindros de 12.7, 15.24, 17.78, 20.32, 22.86 y 25.4cm de diámetro y altura que se expusieron al espectro de los fotoneutrones de un LINAC de 15 MV, y se calculó el espectro de los neutrones en el centro del cilindro. Se construyó el moderador para activar muestras sólidas y líquidas. Para evaluar el moderador se prepararon muestras líquidas de MnSO4 con 0.5, 0.75 y 1 gr de Mn. Para evaluar la energía de los neutrones que inducen la activación una muestra de 1 g de Mn se irradió con una cubierta de Cd. También se irradiaron monedas mexicanas con masas diferentes de plata. Para evaluar la activación inducida, se usó un espectrómetro para rayos con un detector de 3”×3” de NaI(Tl).
Resultados: En la figura 1 se muestra la FOM en función del tamaño del cilindro, a partir de estos resultados se construyó el moderador como un cilindro de 20.32 Ø× 20.32cm2, que se usó para activar las muestras mientras el LINAC aplicaba 12 Gyx sobre un maniquí de agua sólida.
De las muestras irradiadas se observó una relación lineal entre la cantidad de Mn y el área bajo el fotopico de 846.8 keV del 56Mn y se encontró que la activación se indujo por los neutrones térmicos, cuyo flujo fue de 9.95E(5)±3.6%cm-2-Gyx-1. También, se observó una relación lineal entre la cantidad de Ag en las monedas y el área bajo el fotopico de 657.6 keV que corresponde a 108Ag y110Ag. Debido a que el LINAC opera en tiempos cortos el moderador permite activar muestras de vida media corta.
Conclusiones: Se diseñó un moderador que permite usar los fotoneutrones de un LINAC para inducir la activación de muestras. El flujo de neutrones térmicos que induce la activación es de 9.95E(5) neutrones por Gy.