بخشی از مقاله
چکیده
در این مقاله کاشت رادیوایزوتوپ تکنسیم - - 99Tcm درون هدف از جنس کربن - - C مطالعه شده است، همچنین تأثیر تغییر انرژی برروی برد و پخش شدگی آن در کربن، میزان عمق نفوذ در تزریق تعداد ثابتی از اتم های این رادیوایزوتوپ مورد بررسی قرار گرفته است . کد محاسباتی SRIM 2008 برای مشخص نمودن برد پرتابه RP و نرم افزار TRIM نیز جهت تعیین پارامتره ای توزیع، برد R یون ها ومدل سازی نفوذ پرتابه در هدف مورد استفاده قرار گرفته اند . محاسبات، تغییرات توزیع یون های تکنسیم در اثر تغییر انرژی را نشان می دهد به نحوی که با افزایش انرژی، پخش شدگی در عمق افزایش یافته در حالی که بی شینه ی توزیع کاهش می یابد.
کلمات کلیدی: رادیوایزوتوپ تکنسیم99m، نرم افزار SRIM، عمق نفوذ کد دستهبندی
مقدمه
امروزه رادیوایزوتوپ ها در حوزه های مختلفی از علم و فناوری از قبیل پزشکی، صنعتی - هیدرولیکی و کشاورزی - و پژوهش موردتوجه قرار گرفته اند؛به طور مثال در حوزه ی پزشکی رادیوایزوتوپها در دو قسمت درمان و تشخیص بیماری ها مورداستفاده قرار می گیرند.رادیوایزوتوپ ها به دو صورت طبیعی و مصنوعی تولید می گردند. در حالت طبیعی از واپاشی هسته های مادر به وجود می آیند و در حالت مصنوعی، رادیوایز وتوپ های با طول عمر کوتاه که کاربرد اصلی را در پزشکی هسته ای دارند، معمولاً درراکتورهای هسته ای به همراه سایر ایزوتوپ ها تولید می گردند،سپس این ایزوتوپ ها در جداکننده ی ایزوتوپی، نوعاً مغناطیسی،از طریق کاشت یونی تفکیک می گردند.
در فرآیند کاشت، یونی که وارد ماده می شود ، تا زمانی که به حالت سکون برسد، بدلیل برخورد با اتم های هدف، مسیرمستقیمی طی نم ی کند.
مسافت کل طی شده توسط یون ، برد Rنامیده می شود که برای ذرات نفوذی به درون هدف، بخصوص آنهایی که داخل ماتریس میزبان متوقف و کاشته می شوند مهمترین پارامتر می باشد، همچنین نفوذ یون به درون ماده توسط برداربرخورد مسیر یون، برد پرتابه Rp، اندازه گیری می شود . برای انرژی اولیه E0 ، طول مسیر میانگین با رابطه زیر تخمین زده میشود : بیرساک با استفاده از تئوری برخورد و انتقال یون ها در هدف، نرمافزار TRIM را طراحی نمود که امروزه برنامه ای عمومی برای مطالعهی برد یونها در جامدات می باشد [2] و اولین شبیه سازی ها از بمباران ذرات روی جامدات نیز توسط بریداو و همکارانش انجام گرفت .[3]
روش مطالعه
از آن جاییکه کاربرد تکنسیم - 99 Tcm - 99 با نیمه عمر 6 ساعت[4] در پزشکی، از جمله تصویربرداری استخوان ، برای آزمایش های کبد، طحال، ریه ها و کیسه صفرا قابل توجه است [5]، کارحاضر، مطالعه و بررسی اثر انرژی در عمق نفوذ، برد و توزیع این رادیوایزوتوپ کاشته شده درون هدف از جنس کربن با استفاده از کدهای محاسباتی 65,0 2008B TRIM می باشد .[6] این نرم افزار براساس شبیه سازی های مونت کار لو MC ، طبق تقریب برخورد دوتایی BCA عمل می نماید و نتایج معتبری از برد و توزیع کاشت ذرات، انرژی و آسیب به هدف ارائه می دهد .[7]
شبیه سازی
با در نظر گرفتن توزیع مشخصی از انرژی و مکان و تعداد اتم های تکنسیم 99m با دانسیته و جرم اتمی مشخص [8]، کربن تحت تابش عمود بر سطح این ایزوتوپ رادیواکتیو قرار می گیرد. طی این فرآیند، ذرات پس از برخوردهایی با اتم های کربن، انرژی خود را به آنها منتقل نموده و درون هدف متوقف میگردند.در این پژوهش، اطلاعات بدست آمده از برخورد با انرژی های مختلف 40 KeV < E < 100 KeV از جمله عمق نفوذ، برد پرتابه، متوسط برد در راستای طولی و پراکنده شدن شعاعی در صفحه ی جانبی برحسب ضخامت کربن، و نیز توزیع تکنسیم مورد بررسی و مقایسه قرار می گیرند.توسط نرم افزار TRIM چگونگی توزیع ایزوتوپ درون کربن در چهار انرژی 40، 60، 80 و100 کیلو الکترون ولت برحسب عمق هدف در راستای x در شکل - 1 - مشاهده می شود.
