Si effettueranno studi ed esperimenti di dosimetria nei campi di radiazione delle nuove unità di radioterapia (IMRT, brachiterapia e radioterapia conformazionale) ed in campi di neutroni termici ed epitermici per la terapia BNCT (boron neutron capture therapy). Si utilizzeranno fondamentalmente metodi di imaging di dose (separando, nel caso dei neutroni, i contributi delle varie radiazioni secondarie prodotte) basandosi sui dosimetri a gel sviluppati nel nostro laboratorio . Per confronto, si eseguiranno determinazioni puntuali con dosimetri standard, quali dosimetri a termoluminescenza (TLD), diodi, camere a ionizzazione e metodi di attivazione. Le unità di radioterapia utilizzate per gli esperimenti saranno quelle dell'Istituto Nazionale dei Tumori (Mi) e le sorgenti neutroniche saranno rettori nucleari da ricerca, in particolare i reattori TAPIRO dell'ENEA (Casaccia), TRIGA MARK II dell'Università di Pavia e LVR-15 del Nuclear Research Institute di Rez (Praga, Czech Republic).
E' prevista un'attività che riguarda lo studio e la messa a punto di un metodo per effettuare misure spettrometriche relative alla componente veloce di fasci di neutroni epitermici (energia massima: 12 MeV). La ricerca è in collaborazione con un gruppo del Radiation Measuremements Laboratory del Weizmann Institute of Science (Rehovot, Israel) e con un gruppo del PTB (Physikalisch-Technische Bundesanstalt, Braunschweig, Germany). L'attività ha avuto inizio con una tesi di laurea magistrale di Unimi (Study of a gamma-blind fast-neutron imaging detector for BNCT applications) e sta proseguendo entro un dottorato. Il prototipo sarà costituito da strati piani di moderatore, di spessore variabile, affacciati a rivelatori THGEM (thick GEM-like electrodes), con i quali si acquisiranno immagini. I THGEM, sviluppati nel laboratorio del Weizmann, sono quadrati di estensione opportuna. Stiamo utilizzando THGEM con 10cm di lato, ma si intende costruirli anche più grandi, fino a 30cm. Per ottenere lo spettro energetico, si utilizzeranno metodi di 'unfolding'.
Si svilupperanno simulazioni Monte Carlo (MC) in ognuno degli argomenti della ricerca, sia come supporto durante lo sviluppo dei metodi sia per verifica dei risultati.
Si procederà infine allo sviluppo di un metodo MC per lo studio delle collisioni protone - ione, neutrone - ione e ione - ione e delle emissioni di neutroni, anche ad energie >20MeV/A. Tale metodo può essere utilizzato per il calcolo di dosi fisiche rilasciate a tessuti ed organi in presenza di campi misti ed in esperimenti di adroterapia.