Memoria analítica para la inclusión y producción de 64Cu, 68Ga y 89Zr, con acelerador Cyclone Kiube en la Unidad Ciclotrón & Radiofarmacia del INCan

Abstract

El ciclotrón Cyclone Kiube 100 de la marca IBA será instalado en la Unidad Ciclotrón & Radiofarmacia del Instituto Nacional de Cancerología (INCan). La Comisión Nacional de Seguridad Nuclear y Salvaguardias (CNSNS) es la entidad reguladora en México que regula la operación de instalaciones radiactivas. Esta comisión emite licencias después de verificar que en estas instalaciones se implementan medidas de seguridad, que protegen tanto a los trabajadores como al público en las cercanías la instalación. El propósito principal de este trabajo fue elaborar una memoria analítica para presentarla ante la CNSNS, con el fin que se evalúe y autorice la producción de los radionúclidos 64Cu, 68Ga y 89Zr en el ciclotrón Cyclone Kiube 100 a ubicarse en el actual bunker del INCan, que albergaba a un ciclotrón anterior. Esta memoria incluye los cálculos analíticos de la tasa de equivalente de dosis en puntos específicos alrededor del ciclotrón durante su operación. Los cálculos se basaron en el reporte NCRP 144 que utiliza datos de tasas de equivalente de dosis ambiental debida a neutrones (Hη) y a fotones gamma (Hg) en puntos de referencia para calcular la tasa de equivalente de dosis (Hr) en los puntos de interés. En este caso, los valores de Hη y Hg fueron suministrados por el fabricante IBA. Los valores calculados analíticamente de Hr se compararon con los límites establecidos en el Reglamento General de Seguridad Radiológica de 50 mSv/año para los trabajadores y 5 mSv/año para el público. Asimismo, los valores calculados se compararon con los establecidos en las recomendaciones internacionales del ICRP, que establecen límites de 20 mSv/año para trabajadores y 1 mSv/año para el público. Para comprobar los resultados obtenidos en el cálculo analítico, las tasas de equivalente de dosis (Hr) se calcularon, a partir de valores de Heta y Hg obtenidos de otras fuentes. Estas fuentes fueron: a) a partir de los rendimientos n/p y γ/p reportados por IBA y b) a partir de los rendimientos n/p y γ/p calculados mediante simulación Monte Carlo con el software TOPAS. Una vez conocidos los rendimientos estos se convirtieron en Hr utilizando factores de conversión reportados en el ICRP 74. En la simulación, se simuló la reacción nuclear (p,n) que ocurre dentro del ciclotrón, donde el haz de protones impactaba diferentes blancos. Las tasas de equivalente de dosis Hr en los puntos de interés se calcularon, además, por simulación Monte Carlo, a partir de contabilizar en dichos puntos la fluencia de neutrones y fotones gamma. Los resultados de las tasas de equivalente de dosis en los puntos de interés P1, P2, P3 y P4 obtenidas de manera analítica utilizando el NCRP 144 (a partir de diversas fuentes) y por simulación indican que el blindaje del ciclotrón mantiene los niveles de tasa de equivalente de dosis en los puntos de interés dentro de los límites establecidos tanto por las normativas nacionales como por las recomendaciones internacionales. Por tanto, el funcionamiento del ciclotrón es seguro desde el punto de vista de seguridad radiológica para los trabajadores y el público.