Dosimetria e microdosimetria in campi di neutroni epitermici e termici utilizzati per studi o applicazioni della terapia per cattura neutronica (NCT) ed `imaging¿ di dose in campi di radiazione aventi elevato gradiente.

Si studieranno principalmente metodi sperimentali per determinare le dosi assorbite da tessuto o materiale tessuto-equivalente (TE) esposto a neutroni termici/epitermici, separando i contributi delle diverse radiazioni secondarie generate dalle reazioni dei neutroni nel mezzo. Si ottimizzerà il metodo sviluppato nel laboratorio per ottenere immagini 2D e 3D delle dosi assorbite mediante dosimetri a gel opportunamente composti, di cui si analizza l¿assorbanza di luce visibile. Tali dosimetri saranno analizzati anche mediante imaging con risonanza magnetica (RM) e si confronteranno pregi e difetti dei due metodi di analisi. Si studierà l¿emissione di dosimetri a termoluminescenza (TLD) esposti ad elevati flussi di neutroni termici/epitermici, onde definire un metodo per eseguire con essi attendibili mappature di dose e flusso. Si focalizzerà la ricerca agli interessi della BNCT (boron neutron capture therapy), radioterapia che sfrutta i neutroni termici/epitermici. I metodi proposti hanno suscitato interesse internazionale. Si faranno esperimenti a Rez (Praga) in collaborazione con un gruppo di ricerca del LVR-15 Reactor del Nuclear Research Institute in Rez. E¿ prevista anche una collaborazione (ora in fase di richiesta di finanziamento dalla IAEA) con un gruppo di Buenos Aires. In Italia, gli irraggiamenti saranno effettuati presso i reattori nucleari dell¿Università di Pavia e dell¿ENEA, nell¿ambito di collaborazioni in corso. Si studierà inoltre un metodo per rivelare in-vivo la distribuzione spaziale del B-10. Il metodo proposto è basato su analisi con RM e sull¿utilizzo dell¿isotopo Gd-157 che è già utilizzato come `marker¿ per l¿imaging con RM. Sono iniziate altre collaborazioni internazionali. Una collaborazione con il Department of Particle Physics del Weizmann Insitute (Israele) è recentemente iniziata, ed è volta a studi nel campo della microdosimetria e nanodosimetria in campi neutronici; l'impegno in questo settore (in cui sarà coinvolto un dottorando) sarà rivolto allo sviluppo di rivelatori (a gas o stato solido) atti a misurare singoli eventi di trasferimento di energia tra la radiazione e la materia. Sono compresi nella collaborazione: il Radiation Physics Group della University of Wollongong (Australia), ove pure è previsto si rechi il dottorando, ed il Physikalisch Technischen Bundesanstalt di Braunsweig (D). Con lo stesso laboratorio del Weizmann è iniziata anche una collaborazione mirata a studiare come eseguire misure della componente veloce dei fasci di neutroni epitermici mediante dispositivi THGEM (thick gas electron multiplier) sviluppati presso lo stesso laboratorio (una laureanda è già al Weizmann con borsa e la ricerca proseguirà entro un dottorato). Studi di dosimetria, microdosimetria e nanodosimetria saranno anche oggetto della collaborazione con la Gutenberg University di Mainz (D), collaborazione già iniziata con lo `stage¿ a Milano di una laureanda di tale università.