Diseño de filtros en un haz radial del Reactor Triga Mark III para neutrones epitérmicos

Abstract

Actualmente en el mundo hay millones de personas que viven con cáncer. El glioblastoma multiforme es el más común y agresivo de los tumores cerebrales, además, es muy difícil de tratar mediante cirugía, quimioterapia o radioterapia convencional. La única alternativa viable es un tratamiento a través de la Terapia por Captura de Neutrones en Boro, que requiere de un fármaco con 10 B y un haz de neutrones modulado. Uno de los problemas asociados a esta terapia es contar con un haz de neutrones con el flujo y el espectro adecuado. En el Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares, se cuenta con un reactor nuclear de investigación, modelo TRIGA Mark III que tiene varios haces de irradiación. En este trabajo se utilizó el código Monte Carlo MCNP5 y el MCNP6, para simular y estudiar el efecto de filtros en el espectro de neutrones producidos en el tubo del haz “Este 1 ” del reactor en mención, utilizando diferentes materiales, y en diferentes posiciones a lo largo del tubo. De las diferentes combinaciones utilizadas, los mejores resultados fueron los Casos A y B, donde cada filtro se hizo con la misma cantidad y tipo de materiales: acero y grafito para el filtro 1, y aluminio y cadmio para el filtro 2. En ambos casos, el filtro 2 era el mismo (Cd+Al+Cd), pero en el filtro 1, en el Caso A, era de 30 cm de acero y 30 cm de grafito, mientras que, para el Caso B, era de 15 cm de acero, 15 cm de grafito, 15 cm de acero y 15 cm de grafito. Los espectros de neutrones se calcularon en tres sitios a lo largo del tubo del haz y dos sitios fuera del tubo del haz; aquí, también se estimó el equivalente de dosis ambiental, el equivalente de dosis personal y la dosis efectiva. A la distancia de 517 cm, en el Caso B, resulta una relación de fluencia entre neutrones epitérmicos y térmicos de 30.39, siendo mayor a 20, según la recomendación por el Organismo Internacional de Energía Atómica.