Simulación de la reacción de captura neutrónica por gadolinio por medio de GEANT4

Abstract

El uso de nucleidos de gadolinio como agentes de captura de neutrones en la terapia de cáncer por captura neutrónica es de gran interés debido principalmente a su alta sección eficaz de 225.000 barns. El espectro del estado final de la reacción contiene 158-gadolinio (158Gd), emisión de fotones (rayos X y rayos gamma) y electrones (conversión interna y Auger). Este espectro ofrece una física muy rica y de enorme potencial para la eliminación de células tumorales debido a su alta transferencia lineal de energía. En este trabajo presentamos simulaciones de este proceso, realizadas en las últimas seis versiones de Geant4 (10.00.p04, 10.01.p03, 10.02.p03, 10.03.p03, 10.04.p03 y 10.05.p01). Tomando en cuenta que para este trabajo nos interesan particularmente los neutrones de baja energía (energías < 20 MeV), usaremos el paquete G4NeutronHP. Finalmente obtenemos el conteo de eventos, la energía promedio y las distribuciones angulares (theta y phi) de las partículas en el estado final, encontrando, de esta manera, que para neutrones de baja energía, el estudio de la reacción de captura neutrónica por 158Gd es viable con Geant4.

Keywords

• gadolinio
• captura neutrónica
• electrones Auger
• LET