Universitat de València
Interacción de la radiación con la materia - Seminario
métodos de MC avanzados
Fernando Canales Melgarejo
Enero 2025
En el último dı́a de prácticas de la asignatura de Interacción de la Radiación con la materia, pudimos disfrutar
de un seminario sobre técnicas avanzadas de Monte Carlo impartido por el profesor Josep Sempau, profesor de la
Universitat Politècnica de Catalunya y desarrollador de penEasy.
PENELOPE es un paquete de simulación de Monte Carlo que describe el transporte de fotones, electrones y
positrones en geometrı́as complejas y materiales de composición arbitraria. PenEasy es un programa principal de
propósito general para PENELOPE y PENNUC que incluye un conjunto de modelos de fuente, recuentos y técnicas
de reducción de varianza que se invocan desde un código estructurado en lenguaje Fortran.
Los usuarios deben introducir, a través de archivos de texto sin formato, la información necesaria para configurar
la simulación: geometrı́a del sistema, materiales de los que está compuesto y configuración (tipo de partı́culas a
estudiar, energı́a, cuttoffs, etc).
Tras la exposición de técnicas de simulación con PENELOPE expuestas por el profesor Javier Vijande durante los dos
primeros dı́as de prácticas, el profesor Josep Sempau nos mostró, en primer lugar, un breve resumen de los contenidos
presentados por el profesor Javier Vijande y, seguidamente, una serie de extensiones de PENELOPE/penEasy de
especial interés:
• penMesh: permite emplear geometrı́as de malla triangular. Esto nos permitirı́a utilizar geometrı́as diseñadas
con autoCAD. Esta extensión fue desarrollada por un alumno del profesor Josep Sempau.
• MANTIS: Combina la radiación ionizante con la luz visible para simular detectores de centelleo.
• PRIMO: Simulación de aceleradores lineales de la marca Varian y distribución de dosis de pacientes. Se puede
emplear como un sistema de verificación de dosis administrada a los pacientes sometidos a un tratamiento en
LINAC.
Una vez expuestas las distintas extensiones de PENELOPE, se discutió por qué es tan compleja la simulación de
la interacción de electrones con la materia. La respuesta es trivial ya que los electrones, a diferencia de los fotones,
interactúan un gran número de veces con la materia cuando estos penetran en la misma.
Concretamente, un electron de 30 MeV interactúa alrededor de 30 millones de veces con la materia antes de detenerse.
La simulación detallada de este proceso requiere demasiado tiempo para ser utilizada en la práctica, excepto con
energı́as de electrones relativamente moderadas.
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Interacción de la radiación con la materia - Seminario
métodos de MC avanzados
Fernando Canales Melgarejo
Enero 2025
En el último dı́a de prácticas de la asignatura de Interacción de la Radiación con la materia, pudimos disfrutar
de un seminario sobre técnicas avanzadas de Monte Carlo impartido por el profesor Josep Sempau, profesor de la
Universitat Politècnica de Catalunya y desarrollador de penEasy.
PENELOPE es un paquete de simulación de Monte Carlo que describe el transporte de fotones, electrones y
positrones en geometrı́as complejas y materiales de composición arbitraria. PenEasy es un programa principal de
propósito general para PENELOPE y PENNUC que incluye un conjunto de modelos de fuente, recuentos y técnicas
de reducción de varianza que se invocan desde un código estructurado en lenguaje Fortran.
Los usuarios deben introducir, a través de archivos de texto sin formato, la información necesaria para configurar
la simulación: geometrı́a del sistema, materiales de los que está compuesto y configuración (tipo de partı́culas a
estudiar, energı́a, cuttoffs, etc).
Tras la exposición de técnicas de simulación con PENELOPE expuestas por el profesor Javier Vijande durante los dos
primeros dı́as de prácticas, el profesor Josep Sempau nos mostró, en primer lugar, un breve resumen de los contenidos
presentados por el profesor Javier Vijande y, seguidamente, una serie de extensiones de PENELOPE/penEasy de
especial interés:
• penMesh: permite emplear geometrı́as de malla triangular. Esto nos permitirı́a utilizar geometrı́as diseñadas
con autoCAD. Esta extensión fue desarrollada por un alumno del profesor Josep Sempau.
• MANTIS: Combina la radiación ionizante con la luz visible para simular detectores de centelleo.
• PRIMO: Simulación de aceleradores lineales de la marca Varian y distribución de dosis de pacientes. Se puede
emplear como un sistema de verificación de dosis administrada a los pacientes sometidos a un tratamiento en
LINAC.
Una vez expuestas las distintas extensiones de PENELOPE, se discutió por qué es tan compleja la simulación de
la interacción de electrones con la materia. La respuesta es trivial ya que los electrones, a diferencia de los fotones,
interactúan un gran número de veces con la materia cuando estos penetran en la misma.
Concretamente, un electron de 30 MeV interactúa alrededor de 30 millones de veces con la materia antes de detenerse.
La simulación detallada de este proceso requiere demasiado tiempo para ser utilizada en la práctica, excepto con
energı́as de electrones relativamente moderadas.
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