Laboratorio di Biofisica delle Radiazioni LAUREA MAGISTRALE IN FISICA  CORSO DI LABORATORIO DI FISICA AA 2009/2010 Proposta di esperienza di laboratorio Calibrazione di rivelatori di radiazione ionizzante a sviluppo fotografico GAFChromic® Laboratorio di Biofisica delle Radiazioni

Razionale Conoscere con accuratezza la dose di radiazione ionizzante è un’esigenza primaria sia nello studio degli effetti biologici della radiazione (radiobiologia e radioprotezione) che nelle applicazioni biomediche della radiazione stessa quali la radioterapia o la diagnostica . Una classe di rivelatori particolarmente semplice da usare è rappresentata da pellicole autosviluppanti (radiocromiche) che, se esposte alla radiazione, si anneriscono in misura proporzionale alla dose ricevuta. La lettura delle pellicole avviene con appositi densitometri che, opportunamente tarati, attribuiscono un valore di densità ottica del materiale. Scopo dell’esperienza è la taratura del lettore in dotazione presso i nostri laboratori irraggiando con varie dosi di raggi x pellicole GAF e la realizzazione di una curva di calibrazione da usare per la determinazione di una dose incognita di radiazione; la lettura dei GAF sarà confrontata con quella di in dosimetro già tarato ma basato su un diverso principio di funzionamento (camera a ionizzazione) per verificarne la compatibilità entro gli errori sperimentali.

Caratteristiche dei rivelatori GAF-1 Prima dell’irraggiamento Dopo l’irraggiamento trasparente e incolore colorazione blu dose assorbita L’elemento sensibile è un idrocarburo aromatico composto da elementi a basso numero atomico (H, C, O, N), le cui caratteristiche sono quelle di un materiale quasi “acqua equivalente” con numero atomico efficace Zeff= 6,2  0,3.

Caratteristiche dei rivelatori GAF-2 non occorre uno sviluppo chimico; possono essere immersi in acqua; elevata risoluzione dosimetrico-spaziale (250 mm); bassa dipendenza della risposta dall’energia e dalla qualità del fascio; indipendenza della risposta dal rateo di dose (per dosi fino a 40 Gy); indipendenza dall’umidità relativa (30-70%); riproducibilità entro ±1% curva di taratura OD vs. Dose “quasi” lineare;

Esempio di curva di taratura di film radiocromici mediante fasci di raggi x prodotti da un acceleratore lineare Valori di densità ottica OD2c in funzione della dose di raggi x da 6 MV () e 10 MV ().

Strumentazione e tecniche impiegate Si utilizzerà una macchina a raggi x (250 kVp, 1mmCu) in dotazione al gruppo di Biofisica delle Radiazioni Dosi di radiazione (0-8 Gy) saranno amministrate alle pellicole I rivelatori saranno letti con un lettore ottico (densitometro) Una retta di taratura sarà derivata e successivamente utilizzata per la dosimetria da confrontare con quella misurata contestualmente mediante camera a ionizzazione. Metodi di elaborazione statistica (regressione lineare, etc.) saranno utilizzati