Otimização de variáveis radiais na modelagem de fontes radioativas planares usando métodos Monte Carlo não paramétricos

Abstract

Nos atuais modelos computacionais de exposição (MCEs) desenvolvidos pelo GDN (estudantes e pesquisadores pertencentes ao Grupo de Pesquisa em Dosimetria Numérica e/ou ao Grupo de Pesquisa em Dosimetria Computacional e Sistemas Embarcados, ambos cadastrados no CNPq), um simulador do corpo humano (fantoma) é acoplado ao código Monte Carlo (MC) EGSnrc para avaliações dosimétricas (dose absorvida  energia depositada/massa). Estes MCEs precisam de um algoritmo simulador da fonte emissora de radiação. Este trabalho apresenta um algoritmo MC não paramétrico de uma fonte radioativa planar, isotrópica por rotação, dependente da variável radial, da função de distribuição acumulada (FDA) do problema e do modo como o plano é definido. No algoritmo supõe-se que o fantoma está em pé no centro de um círculo de onde emergem fótons com diversas energias. Técnicas MC foram usadas para amostrar um ponto (r, θ) de partida de um dado fóton no círculo. A variável angular θ pode ser amostrada usando a FDA uniforme. O problema principal consiste em amostrar a variável r de forma que o fóton atinja uma superfície cilíndrica envolvendo o fantoma. Na abordagem apresentada neste artigo, investigou-se a influência do tamanho máximo do raio do círculo (rmax) e do tamanho do intervalo em que ele foi dividido (Δr) nos resultados dosimétricos obtidos usando o MCE MSTA (Mash STAnding). Este MCE, disponível na página do DEN-UFPE, é composto por um fantoma adulto masculino em posição ortostática – o MASH – acoplado ao EGSnrc. As implementações necessárias foram adicionadas ao software MonteCarlo, desenvolvido pelos autores e atualizado a cada novo trabalho do GDN. Os resultados aqui apresentados e comentados estabelecem um novo algoritmo para uma fonte radioativa planar, que pode ser útil em problemas envolvendo a radiação natural da Terra ou em acidentes em clínicas radiológicas.