Aspetti avanzati di radioprotezione nell'uso di acceleratori di particelle in campo medico

In questo lavoro, il codice Monte Carlo (MC) FLUKA è stato utilizzato per simulare il ciclotrone GE PETtrace (16.5 MeV) installato presso l’azienda ospedaliera “S. Orsola-Malpighi” (Bologna, IT), quotidianamente utilizzato per la produzione di radiofarmaci PET. Le simulazioni sono state effettuate per valutare diversi fenomeni e quantità d’interesse radiologico tra cui l’equivalente di dose ambientale nell’intorno dell’acceleratore, il numero di neutroni emessi per protone incidente e la loro distribuzione spettrale, l’attivazione dei componenti del ciclotrone e delle pareti del bunker, l’attivazione dell’aria interna al bunker ed in particolare la produzione di 41Ar, la resa a saturazione di radionuclidi d’interesse in medicina nucleare. Le simulazioni sono state validate, in termini di parametri fisici e di trasporto da utilizzare nel range energetico caratteristico delle applicazioni mediche, con una serie di misure sperimentali. Il modello MC validato è stato quindi applicato ad altri casi pratici quali lo studio di fattibilità della produzione diretta in ciclotrone di 99mTc, la produzione di radionuclidi ad uso medico con il ciclotrone TR13 (13 MeV) installato presso il centro di ricerca TRIUMF (Vancouver, CA), la progettazione completa del nuovo centro PET dell’ospedale “Sacro Cuore-Don Calabria” di Negrar (Verona, IT), incluso il ciclotrone ACSI TR19 (19 MeV), lo studio del campo di dose nell’intorno di un sistema di selezione dell’energia (degrader) di un ciclotrone per terapia, la progettazione di specifiche “porte a tappo” per un sito di produzione di radionuclidi ad uso medico, in cui verrà installato un ciclotrone da 70 MeV e sei diverse beam line, e per il parziale decommissioning di un centro PET e la sostituzione di un ciclotrone Scanditronix MC17 (17 MeV), attualmente installato, con una nuova unità TR19.