Dosimetria em folículos tireoidianos devido aos elétrons de baixa energia do iodo usando o método Monte Carlo

OBJETIVO: Avaliar a dose absorvida em folículos tireoidianos devido aos elétrons de baixa energia, como os elétrons Auger e os de conversão interna, além das partículas beta, para os radioisótopos de iodo (131I, 132I, 133I, 134I e 135I) usando o método Monte Carlo. MATERIAIS E MÉTODOS: O cálculo da dose foi feito ao nível folicular, simulando elétrons Auger, conversão interna e partículas beta, com o código MCNP4C. Os folículos (colóide e células foliculares) foram modelados como esferas, com diâmetros do colóide variando de 30 a 500 mm. A densidade considerada para os folículos foi a da água (1,0 g.cm-³). RESULTADOS: Considerando partículas de baixa energia, o percentual de contribuição do 131I na dose total absorvida pelo colóide é de aproximadamente 25%, enquanto os isótopos de meia-vida física curta apresentaram contribuição de 75%. Para as células foliculares, esse percentual é ainda maior, chegando a 87% para os iodos de meia-vida curta e 13% para o 131I. CONCLUSÃO: Com base nos resultados obtidos, pode-se mostrar a importância de se considerar partículas de baixa energia na contribuição para a dose total absorvida ao nível folicular (colóide e células foliculares) devido aos radioisótopos de iodo (131I, 132I, 133I, 134I e 135I).

Redução de incertezas em radioterapia utilizando simulação Monte Carlo: análise espectral aplicada à correção de dose absorvida

OBJETIVO: Determinar, por simulação Monte Carlo, os espectros de feixes de cobaltoterapia em profundidade na água e fatores de correção para doses absorvidas em dosímetros termoluminescentes de fluoreto de lítio. MATERIAIS E MÉTODOS: As simulações dos espectros secundários da fonte clínica de cobalto-60 foram realizadas com o código Monte Carlo PENELOPE, em diversas profundidades na água. Medidas experimentais de dose profunda foram obtidas com dosímetros termoluminescentes e câmara de ionização em condições de referência em radioterapia. Os fatores de correção para os dosímetros termoluminescentes foram obtidos através da razão entre as absorções relativas ao espectro de baixa energia e ao espectro total. RESULTADOS: A análise espectral em profundidade revelou a existência de espectros secundários de baixa energia responsáveis por uma parcela significativa da deposição de dose. Foram observadas discrepâncias de 3,2% nas doses medidas experimentalmente com a câmara de ionização e com os dosímetros termoluminescentes. O uso dos fatores de correção nessas medidas permitiu diminuir a discrepância entre as doses absorvidas para, no máximo, 0,3%. CONCLUSÃO: Os espectros simulados permitem o cálculo de fatores de correção para as leituras de dosímetros termoluminescentes utilizados em medidas de dose profunda, contribuindo para a redução das incertezas associadas ao controle de qualidade de feixes clínicos em radioterapia.

Monte Carlo derivation of filtered tungsten anode X-ray spectra for dose computation in digital mammography

Abstract Objective: Derive filtered tungsten X-ray spectra used in digital mammography systems by means of Monte Carlo simulations. Materials and Methods: Filtered spectra for rhodium filter were obtained for tube potentials between 26 and 32 kV. The half-value layer (HVL) of simulated filtered spectra were compared with those obtained experimentally with a solid state detector Unfors model 8202031-H Xi R/F & MAM Detector Platinum and 8201023-C Xi Base unit Platinum Plus w mAs in a Hologic Selenia Dimensions system using a direct radiography mode. Results: Calculated HVL values showed good agreement as compared with those obtained experimentally. The greatest relative difference between the Monte Carlo calculated HVL values and experimental HVL values was 4%. Conclusion: The results show that the filtered tungsten anode X-ray spectra and the EGSnrc Monte Carlo code can be used for mean glandular dose determination in mammography.

Monte Carlo thermodynamic and structural properties of the TIP4P water model: dependence on the computational conditions

Classical Monte Carlo simulations were carried out on the NPT ensemble at 25°C and 1 atm, aiming to investigate the ability of the TIP4P water model [Jorgensen, Chandrasekhar, Madura, Impey and Klein; J. Chem. Phys., 79 (1983) 926] to reproduce the newest structural picture of liquid water. The results were compared with recent neutron diffraction data [Soper; Bruni and Ricci; J. Chem. Phys., 106 (1997) 247]. The influence of the computational conditions on the thermodynamic and structural results obtained with this model was also analyzed. The findings were compared with the original ones from Jorgensen et al [above-cited reference plus Mol. Phys., 56 (1985) 1381]. It is notice that the thermodynamic results are dependent on the boundary conditions used, whereas the usual radial distribution functions g(O/O(r)) and g(O/H(r)) do not depend on them.

Termodinâmica estatística de líquidos com o método de Monte Carlo. I. Metodologia

Statistical mechanics Monte Carlo simulation is reviewed as a formalism to study thermodynamic properties of liquids. Considering the importance of free energy changes in chemical processes, the thermodynamic perturbation theory implemented in the Monte Carlo method is discussed. The representation of molecular interaction by the Lennard-Jones and Coulomb potential functions is also discussed. Charges derived from quantum molecular electrostatic potential are also discussed as an useful methodology to generate an adequate set of partial charges to be used in liquid simulation.

Termodinâmica estatística de líquidos com o método de Monte Carlo. II. O líquido clorofórmio

Thermodynamic properties and radial distribution functions for liquid chloroform were calculated using the Monte Carlo method implemented with Metropolis algorithm in the NpT ensemble at 298 K and 1 atm. A five site model was developed to represent the chloroform molecules. A force field composed by Lennard-Jones and Coulomb potential functions was used to calculate the intermolecular energy. The partial charges needed to represent the Coulombic interactions were obtained from quantum chemical ab initio calculations. The Lennard-Jones parameters were adjusted to reproduce experimental values for density and enthalpy of vaporization for pure liquid. All thermodynamic results are in excelent agreement with experimental data. The correlation functions calculated are in good accordance with theoretical results avaliable in the literature. The free energy for solvating one chloroform molecule into its own liquid at 298 K and 1 atm was computed as an additional test of the potential model. The result obtained compares well with the experimental value. The medium effects on cis/trans convertion of a hypotetical solute in water TIP4P and chloroform solvents were also accomplished. The results obtained from this investigation are in agreement with estimates of the continuous theory of solvation.

Simulação do equilíbrio: o método de Monte Carlo

We make several simulations using the Monte Carlo method in order to obtain the chemical equilibrium for several first-order reactions and one second-order reaction. We study several direct, reverse and consecutive reactions. These simulations show the fluctuations and relaxation time and help to understand the solution of the corresponding differential equations of chemical kinetics. This work was done in an undergraduate physical chemistry course at UNIFIEO.

Uma abordagem simplificada do método Monte Carlo Quântico: da solução de integrais ao problema da distribuição eletrônica

The paper presents an introductory and general discussion on the quantum Monte Carlo methods, some fundamental algorithms, concepts and applicability. In order to introduce the quantum Monte Carlo method, preliminary concepts associated with Monte Carlo techniques are discussed.

Simulação Monte Carlo no ensino de luminescência e cinética de decaimento de estados excitados

A software based in the Monte Carlo method have been developed aiming the teaching of important cases of mechanisms found in luminescence and in excited states decay kinetics, including: multiple decays, consecutive decays and coupled systems decays. The Monte Carlo Method allows the student to easily simulate and visualize the luminescence mechanisms, focusing on the probabilities of the related steps. The software CINESTEX was written for FreeBASIC compiler; it assumes first-order kinetics and any number of excited states, where the pathways are allowed with probabilities assigned by the user.

Simulação Monte Carlo de mecanismo de transferência de energia de excitação eletrônica: modelo de Perrin para a supressão estática da luminescência

A software based in the Monte Carlo method has been developed aiming the teaching of the Perrin´s model for static luminescence quenching. This software allows the student to easily simulate the luminescence decays of emissive molecules in the presence of quenching ones. The software named PERRIN was written for FreeBASIC compiler and it can be applied for systems where the molecules remain static during its excited state lifetime. The good agreement found between the simulations and the expected theoretical results shows that it can be used for the luminescence and excited states decay kinetic teaching.

Estudo de reações químicas homogêneas via método de Monte Carlo

By using the Monte Carlo simulation platform with probabilistic mathematical functions of the Boltzmann type, , having activation energy and temperature as parameters, it was possible to assess important dynamic aspects of homogeneous chemical reactions of the types A → B and A B. The protocol proved a useful tool in work with the basic concepts of Kinetics and Thermodynamics allowing its application both in class activities and for assisting experimental procedures.

Eficiência de isca formicida aplicada sobre o monte de terra solta de ninhos de Atta sexdens rubropilosa (Hymenoptera: Formicidae)

Avaliou-se a eficiência de uma isca granulada à base de sulfluramida (0,3%) aplicada em olheiros situados sobre o monte de terra solta, em comparação com o sistema convencional de aplicação nos olheiros fora desses montes, no combate a Atta sexdens rubropilosa Forel, 1908 (Hymenoptera: Formicidae). Os tratamentos consistiram da aplicação de uma isca granulada à base de sulfluramida (0,3%), a 8 g/m² do formigueiro aparente, em olheiros situados sobre ou fora do monte de terra solta. Foram utilizados 192 formigueiros de A. sexdens rubropilosa, distribuídos nesses dois tratamentos. Foram avaliadas a porcentagem de carregamento e de devolução dessa isca, aos dois dias após sua aplicação, e a eficiência do combate, aos 150 dias após, por sondagem (uma a cada metro quadrado de fomigueiro). A porcentagem de carregamento da isca granulada foi maior quando aplicada fora do monte de terra solta (100,00%) do que sobre ele (89,58%), porém a eficiência de controle foi semelhante, com 89,58% para o primeiro e 90,27% para o segundo tratamento, respectivamente. Por isto, em razão do menor custo e facilidade, recomenda-se aplicar esta isca sobre os montes de terra solta de formigueiros de A. sexdens rubropilosa.

Crescimento de plantios clonais de eucalipto não desbastados na região de Monte Dourado (PA)

Este trabalho foi realizado com o objetivo de analisar o comportamento de variáveis de povoamento como área basal, volume, altura, diâmetro médio quadrático e número de árvores por hectare, ao longo do tempo. Para isso, foram utilizados dados de inventários florestais contínuos de plantações clonais de híbridos de Eucalyptus urophylla x E. grandis não-desbastados, provenientes da empresa JARI CELULOSE S/A, no Estado do Pará. Foram selecionadas 63 parcelas permanentes, igualmente distribuídas em três classes de capacidade produtiva. Após as análises, verificou-se que as variáveis do povoamento possuíam relação direta com a capacidade produtiva do sítio ou local, apresentando diferentes taxas de crescimento ao longo do tempo; durante as idades iniciais, o número de árvores sobreviventes nos melhores sítios é maior do que nos piores. No entanto, com o passar do tempo há maior mortalidade nos melhores locais, invertendo esse comportamento.

Environmental adaptation of the source of the subbasin of Rico Stream, Monte Alto - SP, Brazil

The aim of this study was to define the photographic patterns that represent the use and occupation of the landcover of the "spring" of the Rico Stream subbasin, located at Monte Alto, state of São Paulo (SP), Brazil, for environmental adaptation regarding the Brazilian Forest Law. The mapping was performed using remote sensing techniques and visual interpretation of the World View image, followed by the digitalization of the net of drainage and vegetation (natural and agricultural) at the AutoCad software with documents and field work. The study area has 2141.53 ha and the results demonstrated that the main crop is sugarcane with 546.34 ha, followed by 251.22 ha of pastures, 191.71 ha of perennial crops, 57.31 ha of Eucalyptus and 49.52 ha of onion, confirming the advance of sugarcane culture in the region. The region has 375.04 ha of areas of permanent preservation (APPs), and of this area it was found that only 72.17 ha (19.24%) has arboreal vegetation or natural forest, and 302.87 ha of these areas need to be enriched and reforested with native vegetation from the region, according to the current legislation. The data of the area enable future proposals of models for environmental adaptation to the microbasin according to the current environmental legislation.

Seroprevalence of Leptospira spp in cattle from Monte Negro municipality, western Amazon

The prevalence of anti-Leptospira spp antibodies was investigated in 2,109 female cattle from 86 herds of Monte Negro municipality, Rondônia, Brazil. Sera samples were evaluated by Microscopic Agglutination Test against 24 leptospira serovars. Titers =100 for at least one of 24 leptospira serovars were detected in 1,114 cows (52.8%) from 82 (95.3%) herds. The adjusted overall prevalence for Monte Negro municipality was 53.9% (49-58.7%; CI: 95%). The most prevalent serovars were Hardjo (14.5%), Wolffi (12.3%), Shermani (10.8%), Patoc (7.9%), and Hebdomadis (6.1%). Other serovars worldwidely reported like Bratislava, Pomona and Grippotyphosa were detected in low levels.