بخشی از مقاله
چکیده
در این پژوهش به کمک کد محاسباتی MCNP4C، فانتوم ICRU SLAB تحت پرتودهی نوترون های تک انرژی با انرژی10keV تا 20MeV قرار گرفت که با استفاده از کمیت Hp - 0.07mm - ، ضرائب وزنی نوترون در انرژی های مختلف برای بافت پوست محاسبه و در پایان با یک رابطه تقریبی مقایسه شد. نتایج شبیهسازی، بیشترین ضریب وزنی پرتو - wR - برای نوترون را در محدوده انرژی 200keV تا 2MeV برآورد نمود که همخوانی قابل قبولی با داده های استاندارد نشان میدهد. همچنین نتایج شبیه سازی نشان داد که ضریب وزنی نوترون در انرژی های مختلف از توزیع پواسون تبعیت می کند.
مقدمه
در اثر اندرکنش نوترون با بافتهای مختلف بدن، می توان دز جذبی را محاسبه نمود. البته نوع واکنش به انرژی نوترون بستگی دارد. سازوکار اصلی انتقال انرژی برای نوترونهای تند - تا حدود - 20MeV برخورد کشسان است، این در حالی است که نوترونهای گرمایی ممکن است طی گیراندازی، منجر به انجام اندرکنش های هسته ای شوند .[2 ,1] در موارد پراکندگی کشسان، هستههای پراکنده شده، انرژی خود را در مجاورت محل برهمکنش اولیه نوترون از دست می دهند. دز تابشی را که به طور موضعی جذب شده، دز برخورد اول می نامند و آن را به کمک شار اولیه نوترون به طور کامل تعیین می کنند.
یکی از کمیات اساسی در مبحث حفاظت در برابر اشعه، ضریب وزنی پرتو - w R - است که مقدار آن برای تابشهای مختلف اعم از فوتون، الکترون، آلفا، پروتون و نوترون متفاوت است. همچنین با توجه به آثار زیستی تابش - 1 - RBE ، اثر هر نوع تابش خاص روی هر عضو بدن نیز میتواند متفاوت باشد. توسعه کدهای محاسباتی نظیر کد MCNP در صنعت هسته ای، این امکان را فرآهم آورده است تا بتوان بدون انجام آزمایشهای وقتگیر و پر هزینه، محاسبات مورد نیاز را انجام داد.
یکی از این محاسبات، نحوه توزیع ضرایب وزنی نوترون در بافتهای مختلف بدن است، که با توجه به مفهوم دز برخورد اول، محاسبات فوق برای بافت پوست از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در زمینه مطالعه ضرایب وزنی نوترون در ارگانهای مختلف بدن و سابقه این پژوهش، چندین کار تحقیقاتی صورت گرفته است .[8-3] به منظور کالیبراسیون دزیمترهای فردی، از کمیت های عملیاتی مانند معادل دز فردی Hp - d - ، استفاده میشود. این کمیت ها به عنوان معادل دز در بافت نرم و در عمق d از یک نقطه مشخص در بدن در نظر گرفته می شوند.
یادآوری می شود که حد مجاز معادل دز کم عمق در بافت پوست 500mSv در سال است [9]معمولاً. به منظور برآورد معادل دز در بافت پوست، عمق d برابر 0.07mm در نظر گرفته می شود. در این شبیه سازی، به کمک کمیت Hp - 0.07 - ، ضرائب وزنی نوترون در انرژی های مختلف برای بافت پوست محاسبه و در پایان با یک رابطه تقریبی مقایسه می گردد.
دادههای ورودی اصلی - مثل پراکندگی نوترون و سطح مقطع های واکنش، توزیع های زاویهای ذرات ثانویه، توان توقفی و غیره - بر حسب انرژی نوترون به صورت پیوسته بوده؛ به عبارتی هیچگاه ناپیوستگی ایجاد نمیکنند. در شکل2 فرم پیوسته و ناپیوسته ضریب وزنی تابش برای نوترون در انرژی های مختلف نمایش داده شده است.
