بخشی از مقاله
چکیده
در این تحقیق با استفاده از کد محاسباتی MCNP چشمه نوترونی مناسبی برای درمان با جذب نوترون در بور - BNCT - شبیه سازی شده است برای تولید نوترونهای اولیه واکنشLi - p,n - Be در شتابدهنده پروتونی استفاده شده ونوترونهای تولید شده ازطریق عبور دادن از میان لایههایی متشکل ازPTFE - پلی تترا فلوئورو اتیلن - و اکسید آلومینیم به محدوده انرژی مورد نظر - فوق حرارتی - انتقال داده شده اند.
در سال امکان استفاده از این واکنش برای نابودی سلولهای سرطانی توسط لاچر پیشنهاد شد. ]ٍ[ اولین آزمونهای درمانی موفق آن توسط پروفسور هاتاناکا گزارش گردید. در این روش ابتدا داروی حامل بور به بیمار تزریق می گردد، که قابلیت جذب بالایی در تومور دارد. سپس ناحیه تومور توسط نوتورنهای با انرژی و شدت مناسب بمباران می شود. میزان انرژی نوترون برای درمان به غلظت بور در خون و تومور و همچنین به موقعیت تومور در مغز بستگی دارد. شکل واکنشهای بالا را در تومور نشان میدهد. برای انجام موفقیت آمیز این روش ابتدا به یک چشمه نوترون مناسب احتیاج داریم که نوترونهای مورد نیاز ما را تامین کند. فاکتور - های مهم باریکه نوترون انرژی و شدت است که در انتخاب چشمه بسیار مهم است.
در اکثر مراکزی که از این روش برای درمان استفاده میکنند، چشمه نوترون یک راکتور است که با توجه به خصوصیات راکتور نوترونهای مناسب در آنجا بسیار زیاداست. پر هزینه بودن ساخت یک مرکز BNCT با استفاده از راکتور باعث شد که محققان به دنبال چشمههای دیگر مانند شتابدهندهها به طور غیر مستقیم و چشمههای نوترون به طور مستقیم بروند که هر کدام مزیتها و معایب خود را دارند. ساخت یک شتابدهنده با توجه به هزینه کمتر آن به منظور استفاده در BNCT یا ساخت یک مجموعه درمانی در کنار مراکز شتابدهنده معقولتر به نظر میآید به همین دلیل در این مقاله از شتابدهنده سیکلوترون کرج برای ایجاد باریکه مناسب نوترون استفاده شده است.
روش کار و شبیه سازی:
در این شبیه سازی شتابدهنده کرج به عنوان یک چشمه پروتون انتخاب شده است که باریکه حاصل از آن در اثر تاباندن به هدف، نوترونهای مورد نیاز ما را برای نوترون تراپی تولید میکند. در اینجا با توجه واکنش پروتون و Li، پولک لیتیوم به عنوان هدف انتخاب شده است که در مقابل باریکه پروتون قرار میگیرد و نوترونهای مورد نیاز ما را تولید میکند. برای شبیه سازی چشمه ما از دادههای اندازه گیری شده توسط عباسی وهمکاران]ِ[ استفاده کرده ایم وبرای شروع کار شار نوترون را در محل سر اندازه گیری کردیم ابتدا شار نوترون را در محل سر - فاصله سانتی متری از چشمه - بدون هیچ کندکنندهای اندازه گیری کردیم که نمودار شکل - ٍ - را به ما میدهد.
همانطور که میبینید شار نوترون در انرژیهای بالا بسیار زیاد است در صورتی که انرژی نوترون مناسب برای BNCT در بازه فوق حرارتی ]ّ[ - بین MeV ِ/ً تا KeV ًُ - میباشد.پس باید انرژی نوترونها را کم کرد وبرای این منظور از کندکنندههای مختلفی در شبیه سازی استفاده شد که در نهایت ماده ] PTFEْ[ - پلی تترا فلوئورو اتیلن - با چگالی gr/cm3ٍ/ و اکسید آلومینیم با چگالی gr/cm3 ُِ/َ و لایه نازک فلوئورید لیتیم - - LiF انتخاب شدند همچنین برای حفاظت از پرتوی گاما و نوترونی که از سیستم خارج میشوند یک لایه سرب در دور سیستم قرار داده شد که نحوه قرار گرفتن آنها در شکل - َ - آورده شده است و نتایج شبیه سازی بعد از قرار دادن آنها هم در نمودار شکل - ُ - نشان داده شده است.
