Nadir biologically relevant NA no D osimetry of I onizing R adiation

Nadir biologically relevant NA no D osimetry of I onizing R adiation Coordinatore nazionale: Valeria Conte (LNL) Durata: 2 anni PD Sezioni partecipanti: 1. LNL 2. LNS 3. Sezione di Milano 4. TIFPA 5. Sezione di Padova (Dotaz) Collaborazioni: Esperimento ETHICS Progetto EURAMET R&D nuova facility R&D nuovi nanodosimetri portatili radiobiologia Nadir

Background: MITRA e BIOQUART I risultati di MITRA e BIOQUART hanno indicato la possibilità di una nuova metrologia della radiazione ionizzante basata su grandezze nanodosimetriche STARTRACK - LNL ION COUNTER - PTB JET COUNTER - NCBJ

Background Risultati dell’esperimento MITRA e di BIOQUART Per una data geometria del campo di radiazione, F k (k = 1,…,5) è una funzione «universale» di M 1, indipendente dal rivelatore, dal volume sensibile e dalla qualità dello ione

Risultati dell’esperimento MITRA e di BIOQUART F 2 x 60 F 3 x50 F 1 x160 F 1, F 2 e F 3 descrivono in modo proprio diversi end-point radiobiologici. CHO-XRS5 V79-cells

Background: MITRA e BIOQUART I risultati di MITRA e BIOQUART hanno indicato la possibilità di una nuova metrologia della radiazione ionizzante basata su grandezze nanodosimetriche 1.Un apparato sperimentale per calibrare i rivelatori nanodosimetrici sui dati radiobiologici. 2.Rivelatori nanodosimetrici portatili di uso pratico. Cosa manca?

Nadir Obiettivi 1.Progetto e avvio costruzione di una nuova facility ai LNS per misure di nanodosimetria e radiobiologia Redazione di un piano di progetto per le infrastrutture. Costruzione di parte della componentistica (meccanica ed elettronica) e dei nuovi rivelatori. I test di funzionamento saranno fatti nell’apparato STARTRACK ai LNL. 2.Studio di rivelatori nanodosimetrici portatili e di facile uso. rivelatori a gas a bassa pressione rivelatori nanodosimetrici basati sull’utilizzo di quantum-dots luminescenti, in disposizione amorfa oppure organizzata.

Progetto articolato in 4 Working Package WP1 WP4 WP2 WP3 VALERIA CONTE- LNL CALIBRAZIONE DEL NANODOSIMETRO DI TRACCIA PROGETTAZIONE NUOVO APPARATO NANODOSIMETRICO E COSTRUZIONE RIVELATORI PROGETTAZIONE NUOVE INFRASTRUTTURE STEFANO AGOSTEO- MI NUOVO TEPC AL NANOMETRO PER STARTRACK (SENZA PARETI) OTTIMIZZAZIONE TEPC ESISTENTE SU FASCI DI IONI CARBONIO ALBERTO FAZZI - MI PROGETTO E PROTOTIPO ELETTRONICA PER NUOVO APPARATO NANODOS. ELETTRONICA PER NUOVO TEPC AL NANOMETRO. ALBERTO QUARANTA TIFPA STUDI DI FATTIBILITA’ PER NANODOSIMETRI PORTATILI BASATI SU QUANTUM DOTS. ANALISI DI FLUOROSCENZA DI DIVERSI CAMPIONI STUDIO CON METODI MONTE CARLO (programma TRAX) Elettronica per il nuovo apparato e per il nuovo TEPC al nanometro Rivelatori nanostrutturati portatili per nanodosimetria Nanodosimetria di traccia – rivelatori di riferimento Microdosimetria al nanometro mediante TEPC.

DELIVERABLE WP1 Deliverable 2016 Misure della struttura di traccia a 1 nm per protoni a 28 MeV e ioni carbonio a 150 MeV. Costruzione nuova Multi Step Avalanche Chamber per rivelazione del singolo elettrone. Progetto e inizio costruzione di un piano autolivellante per l’allineamento del nanodosimetro alla linea di fascio. Deliverable 2017 Piano di progetto della nuova facility. Costruzione e test nuovo rivelatore di singoli elettroni (volume sensibile + drift chamber). Costruzione e test di un prototipo rappresentativo del rivelatore di trigger 2D. Costruzione e test di un piano autolivellante per l’allineamento del nanodosimetro alla linea di fascio.

DELIVERABLE WP2 Deliverable 2016 Progetto di un TEPC senza pareti, a confinamento di valanga. Costruzione di un prototipo semplificato e dei supporti meccanici. Misure presso LNL e LNS con il TEPC a confinamento di valanga esistente Deliverable 2017 Costruzione e installazione nell’apparato STARTRACK (installato ai LNL) di un TEPC senza pareti, a confinamento di valanga. Misure di test presso l’acceleratore Tandem-Alpi dei LNL.

DELIVERABLE WP3 Deliverable 2016 Progettazione e test su scheda di prova dell’elettronica del nuovo nanodosimetro. Progettazione dell’elettronica del nuovo TEPC wall-less. Deliverable 2017 Costruzione del prototipo dell’elettronica del nuovo nanodosimetro. Realizzazione dell’elettronica del nuovo TEPC wall-less. Misure di test presso l’acceleratore Tandem-Alpi dei LNL. Progettazione sistema di collimazione elettronica.

DELIVERABLE WP4 Deliverable 2016 Progettazione di un sistema ottico per l’analisi in linea della fluorescenza di sospensioni di QDs sottoposti ad irraggiamento ionico. Studio con metodi Monte Carlo (programma TRAX) della struttura della traccia di ioni e della probabilità di interazione fra i cluster di ionizzazione e i quantum dots dispersi nelle diverse matrici. Costruzione e caratterizzazione campioni contenenti diverse dispersioni di QDs. Deliverable 2017 Test di luminescenza su dispersioni di QDs inorganici ed organici sottoposti ad irraggiamento ionico. Analisi della fluorescenza di diverse dispersioni di QDs in funzione della dose di irraggiamento. Prime analisi delle correlazioni fra i risultati ottici e la struttura delle tracce in base alle analisi con metodi Monte Carlo.

ANAGRAFICA LNLLNSMITIFPAPD Cherubini R.20Cirrone G.30Fazzi A.20Durante M.10Sada C.40 Chiriotti Alvarez S.100D’Urso D.50Agosteo S.60Quaranta A.100 Colautti P.80Larosa G.40Bortot D.30Scifoni E.10 De Lorenzi A.30Manna R.50Pola A.20 Evangelista L.50Marrale M.20 Moro D.50Musumeci F.30 Selva A.100Patti I. V.50 Conte V.100Pittera S.20 De Nadal V.20Raffaele L.50 Poggi M.40Salamone V.50 Vallotto G.30Scuderi V.20 Totale

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