Estudio de un detector de termoluminiscencia para dosimetría personal con el código de Monte Carlo MCNP6

Abstract

[ES] En este Trabajo Fin de Grado se realiza un estudio para caracterizar un dosímetro de termoluminiscencia TLD-100 con el código de Monte Carlo MCNP. Para ello, en primer lugar se realiza una búsqueda de información en artículos de investigación y en fichas técnicas de fabricantes. Por otro lado, se revisa la normativa de dosimetría personal y el papel de los TLDs en el control dosimétrico de los trabajadores profesionalmente expuestos a radiaciones ionizantes.

Se desarrollan tres modelos del dosímetro de termoluminiscencia. El primer modelo es un cristal en el interior de un maniquí de agua (modelo simplificado) e irradiado por haces monoenergéticos, el segundo caso es el TLD irradiado también con haces monoenergéticos, y el último el TLD irradiado por espectros de rayos X.

A partir de la hoja de especificaciones del dosímetro, se define el modelo detallado en MCNP. Realizados los casos, se obtienen el kerma en aire y la dosis absorbida en agua y en el cristal, que son las magnitudes necesarias para obtener la función de respuesta para dosis superficial y profunda de cada uno de los casos. Estas funciones de respuesta se comparan con los valores experimentales de informes técnicos y estudios.

El Trabajo Fin de Grado se completa con su correspondiente presupuesto.

[EN] In this Final Degree Project, a study is carried out to characterise a TLD-100 thermoluminescence dosimeter with the Monte Carlo code MCNP. To do so, firstly, a search for information is carried out in research articles and manufacturers' technical data sheets. On the other hand, the regulations on personal dosimetry and the role of TLDs in the dosimetry control of workers professionally exposed to ionising radiation are reviewed.

Three models of the thermoluminescence dosimeter are developed. The first model is a crystal inside a water phantom (simplified model) and irradiated by monoenergetic beams, the second case is the TLD irradiated also with monoenergetic beams, and the last one is the TLD irradiated by X-ray spectra.

From the dosimeter specification sheet, the detailed model is defined in MCNP. Once the cases have been carried out, the kerma in air and the absorbed dose in water and in the crystal are obtained, which are the magnitudes necessary to obtain the response function for surface and deep dose for each of the cases. These response functions are compared with experimental values from technical reports and studies.

The Final Degree Project is completed with its corresponding budget.

[CAT] En aquest Treball Fi de Grau es realitza un estudi per a caracteritzar un dosímetre de termoluminescència TLD-100 amb el codi de Monte Carlo MCNP. Per a això, en primer lloc es realitza una cerca d'informació en articles d'investigació i en fitxes tècniques de fabricants. D'altra banda, es revisa la normativa de dosimetria personal i el paper dels TLDs en el control dosimètric dels treballadors professionalment exposats a radiacions ionitzants. Es desenvolupen tres models del dosímetre de termoluminescència. El primer model és un cristall a l'interior d'un maniquí d'aigua (model simplificat) i irradiat per feixos monoenergètics, el segon cas és el TLD irradiat també amb feixos monoenergètics, i l'últim el TLD irradiat per espectres de raigs X. A partir del full d'especificacions del dosímetre, es defineix el model detallat en MCNP. Realitzats els casos, s'obtenen el kerma en aire i la dosi absorbida en aigua i en el cristall, que són les magnituds necessàries per a obtindre la funció de resposta per a dosi superficial i profunda de cadascun dels casos. Aquestes funcions de resposta es comparen amb els valors experimentals d'informes tècnics i estudis. El Treball Fi de Grau es completa amb el seu corresponent pressupost.