Diseño, caracterización y comisionamiento de un laboratorio de rayos X de ortovoltaje para investigación en física aplicada a la medicina

Abstract

Se diseñó un búnker para una fuente de rayos X de ortovoltaje conforme objetivos de blindaje dispuestos por el Ministerio de Salud de la República Argentina. Se contemplaron los requisitos de radioprotección para la fuente PXS EVO 225D/1200 cuya potencia máxima permitida es de 1200 W, con rangos de corriente y voltaje de 0,5 a 10,0 mA y 25 a 225 kV, respectivamente. El diseño de las paredes del búnker se realizó mediante simulaciones Monte Carlo utilizando el paquete de simulación multi-propósito FLUKA y se verificó de manera experimental. Se realizó el correspondiente comisionamiento del laboratorio construido y se obtuvieron valores de radiación fuera del búnker indistinguibles respecto de la radiación ambiental. Finalmente, se caracterizó el haz de la fuente realizando mediciones del espectro para distintas configuraciones y se estimó la dosis para geometrías de interés. Los resultados obtenidos concuerdan con lo esperado en una fuente de radiación de estas características.

The design of an experimental facility bunker, for a source of orthovoltage X-rays, was carried out in accordance to the guidelines of the Ministerio de Salud de la República Argentina. Radioprotection requirements were considered for the PXS EVO 225D/1200 whose maximum allowed power is 1200 W with current and voltage ranges from 0.5 to 10.0 mA and 25 to 225 kV, respectively. The design of the bunker walls and radioprotection barriers was carried out by Monte Carlo simulations using the FLUKA multi-purpose simulation package and was verified experimentally. The corresponding commissioning of the built laboratory was carried out and obtained radiation values outside the bunker were indistinguishable from the environmental radiation. Finally, the X-ray source beam was characterized by measuring the spectrum for different source configurations and dose estimations were made for geometries of interest. The obtained results are in accordance with the radiation source characteristics.