Mesure de spectres d'énergie de neutrons utilisant le spectromètre neutron à modérateur modulaire (en anglais seulement)

Article publié dans le Journal of Medical Physics – Novembre 2015
(Publication scientifique de l’American Association of Physicists in Medicine)

Auteurs : Robert Maglieri¹, Angel Licea², Michael Evans¹, Jan Seuntjens¹ and John Kildea¹

¹ Université McGill, Montréal
² Commission canadienne de sûreté nucléaire (CCSN)

Résumé

Cette étude montre une nouvelle méthode très pratique et rapide pour la mesure des spectres d’énergie de neutrons dans les installations de radiothérapie. Lors des traitements de radiothérapie qui utilisent des accélérateurs linéaires médicaux faisant usage de faisceaux à haute énergie, des photo-neutrons sont produits par les interactions photo-nucléaires dans la tête de l’accélérateur. Dans cette étude, les chercheurs ont utilisé le spectromètre neutron à modérateur modulaire afin de quantifier la production de neutrons dans une installation de radiothérapie. Le spectromètre neutron à modérateur modulaire a été créé par une entreprise canadienne (DETEC, Gatineau, QC), et utilise comme nouvelle conception l’emboîtement de cylindres de polyéthylène de haute densité à la différence du système des sphères Bonner, qui utilise des feuilles activées, ce qui est habituellement le cas pour ce type de mesure. Sa conception unique fait du spectromètre neutron à modérateur modulaire un instrument facile à transporter, moins encombrant et facile à manipuler comparativement au système des sphères Bonner. De plus, le spectromètre neutron à modérateur modulaire peut fonctionner aussi en mode courant, ce qui règle le problème de l’empilement des impulsions dans un environnement à débit de dose élevé. La reproductibilité des mesures, la linéarité et les effets liés aux débits de doses sont des paramètres du rendement du spectromètre neutron à modérateur modulaire qui ont été testés dans une chambre radio-protégée qui exploite un accélérateur Varian Clinac 21EX (Varian Medical Systems, Palo Alto, Californie). Les spectres d’énergie de neutrons ainsi obtenus ont été comparés favorablement aux résultats de simulations Monte Carlo qui faisaient appel à une géométrie similaire à celle de la chambre radio-protégée. Les équivalents de doses mesurés par le spectromètre neutron à modérateur modulaire étaient pleinement en accord avec les mesures de doses obtenues avec des détecteurs à bulles (BTI Technologies, Chalk River, ON) utilisés dans la chambre radio-protégée.

La CCSN a collaboré avec DETEC par l’entremise du Programme canadien pour la commercialisation des innovations géré par le ministère des Services publics et de l’Approvisionnement. Le programme est conçu pour aider les entreprises canadiennes qui en sont aux dernières étapes de leurs innovations à s’associer aux ministères fédéraux qui s’engagent à tester et valider ces innovations.

Lire l’article : http://dx.doi.org/10.1118/1.4931963