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Destacan investigación sobre las propiedades de dosímetro

Aleida Rueda
17/mar/2015

El Institute of Physics (IOP) ha destacado un trabajo originado en la tesis de Maestría en Física Médica de Iván Domingo Muñoz, alumno asociado al Instituto de Física, sobre una interesante propiedad de un dosímetro luminiscente que no había sido reportada.

Esta propiedad podría mejorar la forma de evaluar la dosis de radiación en procedimientos de mamografía y permitiría investigar distribuciones de energía para campos de fotones dentro de maniquíes en procedimientos de radiodiagnóstico.

El trabajo fue publicado el 16 de febrero de 2015 en la principal publicación europea en Física Médica Physics in Medicine and Biology, editada por el IOP.

Un dosímetro es un material que se utiliza para medir dosis de radiación. En el área de la Física Médica existe una importante línea de investigación que se encarga de evaluar dichos materiales para analizar sus propiedades.

Comercialmente existen dosímetros con distintas composiciones y diversos funcionamientos. El que utilizó Iván Muñoz para su tesis es un cristal compuesto de fluoruro de calcio dopado con Tulio (CaF2:Tm, comercialmente llamado TLD-300), con propiedades termoluminiscentes.

La termoluminiscencia significa que al ser expuesto a radiación ionizante el material posee la capacidad de ‘almacenar’ información relacionada con la dosis (cantidad energía por unidad de masa) en la estructura cristalina y que es liberada al calentar el cristal.

Esto es posible porque dentro del dosímetro existen trampas de electrones generadas por la presencia de defectos en la red del cristal. La presencia de trampas con diferentes profundidades (energía con respecto a la banda de conducción) propicia que la energía depositada se almacene en distintas formas.

“Otra propiedad que exhiben algunos dosímetros termoluminiscentes es que pueden revelar la densidad de ionización de la radiación a la que son expuestos. Desde el punto de vista de la física médica y la radiobiología, esta información es de gran interés", explica Iván Muñoz.

En particular, un análisis detallado de la curva de brillo del TLD-300 no sólo permite medir la dosis absorbida sino que hace posible evaluar, de forma simultánea, la energía del campo o haz de fotones al que es expuesto.

"Esta es una propiedad que no había sido observada antes para dosímetros termoluminiscentes”, explica Muñoz a Noticias IFUNAM. El análisis de la curva de brillo consiste en la deconvolución de la misma (que se refiere a la descomposición de la curva de brillo en los picos individuales que la componen) en picos individuales para evaluar el cociente entre señales de alta y baja temperatura.


Curvas de brillo del TLD-300 expuesto a haces de fotones con diferentes energías efectivas. La respuesta TL se normaliza al máximo de la región de baja temperatura. Fuente: artículo de Iván Muñoz.

El trabajo de Iván contiene medidas realizadas en los laboratorios del grupo DOSIFICAME del Instituto de Física y calibraciones realizadas en el Instituto Nacional Investigaciones Nucleares (ININ), por lo que cuenta con la colaboración de investigadores de ambas instituciones y del Instituto de Ciencias Nucleares.

Los resultados son parte de su tesis de maestría en Física Médica, dirigida por la investigadora María Ester Brandan y defendida con éxito a mediados de enero de este año.

El estudio de esta propiedad del dosímetro es la primera parte de la tesis. Pues el objetivo general de su trabajo consistió en utilizarlo para determinar los cambios del espectro de rayos X y de dosis al interior de la mama durante estudios de mamografía.

“Estamos muy orgullosos por este reconocimento”, dijo Brandan. “Lo excepcional es que el Institute of Physics (IOP) quien publica la revista, eligió este trabajo como ‘Featured Article’, definido como "artículos de alta calidad elegidos por nuestros editores y árbitros por su originalidad, su alto nivel de interés, y su potencial impacto en futuras investigaciones”.

Además, por ser un ‘Featured Article’, se publica como Open Access, lo que significa que está disponible para su lectura y descarga gratuita.


Iván Domingo Muñoz Molina