اندازه گیری توزیع زاویه ای دز- عمقی پرتوهای گاما در چندین بافت موجود انسانی به روش شبیه سازی مونت کارلو
چکیده
دز پرتوی گاما عبارت است از مقدار انرژی که پرتو به واحد جرم ماده در هنگام عبور از آن طی اندرکنش هایی که عمده ی آنها عبارتند از فوتوالکتریک، کامپتون و تولید زوج منتقل کرده و در نتیجه سبب یونش و برانگیزش الکترونها در اتم و به تبع آن انتقال انرژی به نقاط مختلف ماده می-شود. بدن انسان دارای بافت های متفاوت است و لذا بسته به آنکه کدام ناحیه از بدن مورد تابش قرار گیرد، اثر تابش بر روی بافت های مجاور متفاوت است و این اهمیت اندازه گیری دز عمقی و توزیع زاویه ای آن در بافت های متفاوت و تنوع حالت های ممکن آن را بیان می کند. در این پژوهش با شبیه سازی مونت کارلو و با بهره گیری از کد چند منظوره mcnp-4c که امکان ترابرد ذرات فوتون، الکترون و نوترون را به صورت مستقل به همراه پرتوهای ثانویه تولید شده توسط آنها را داراست، به شبیه سازی فانتوم های بافت نرم، بافت استخوان، چربی و ماهیچه پرداخته-ایم. جزئیات مربوط به هندسه مساله، مشخصات چشمه و عناصر تشکیل دهنده ی هر یک از بافت-های بدن به طور کامل تعریف شده و با استفاده از آن میزان دز-عمقی و توزیع زاویه ای آن در گستره انرژی mev 50 - 0.025 با روش مونت کارلو شبیه سازی شد. پس از آن اقدام به بررسی اثر ابعاد فانتوم بافت های مختلف بر روی دز و توزیع زاویه ای آن شد. سپس با توجه به نتایج بدست آمده از شبیه سازی های مونت کارلو اقدام به انجام آزمایش هایی برای اندازه گیری دز و توزیع زاویه ای آن در فانتوم آب که معادل با بافت بدن است شد. با توجه به نتایج شبیه سازی مونت کارلو و نتایج تجربی و تطبیق نسبتا خوب آنها می توان گفت با شبیه سازی مونت کارلو می توان در هر نقطه ی دلخواه بافت و در هر اندازه ای از آن دز را با دقت بالایی محاسبه کرد، در حالی که اندازه گیری دز به روش تجربی، در بعضی نواحی از بافت مشکل و حتی غیر ممکن است.