پایان نامه > کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود > فيزیک و مهندسی هسته ای > مقطع دکتری > سال 1400
پدیدآورندگان:
ام لیلا احمدی [پدیدآور اصلی]، حسین توکلی عنبران[استاد راهنما]
چکیده: چشمه Cf252، یک چشمه شکافت خود به خودی است که علاوه بر نوترون ها پرتوهای گاما و ذرات آلفا و بتا نیز از خود گسیل می کند. هدف اصلی در پرتودرمانی از بین بردن تومورهای بدخیم همراه با کمترین آسیب به بافت های سالم اطراف آن می باشد. پرتوهای نوترون و گاما به دلیل عمق نفوذ بالای شان در بافت، احتمال دارد بخشی از انرژی شان را در ناحیه ای غیر از تومور ذخیره کنند. جهت کم نمودن آسیب ناشی از این پرتوها در بافت های سالم و افزایش دز در تومور می توان از هسته های B10 و Gd157، به علت بالا بودن سطح مقطع جذب نوترون حرارتی و همچنین از نانوذرات Au197 به دلیل جذب پرتوهای گاما استفاده نمود و بدین ترتیب به نتایج مطلوبی دست یافت.
در این پژوهش با استفاده از کد مونت کارلو MCNPX.2.6.0 پارامترهای دزیمتری چشمه Cf252 در نوترون براکی تراپی مطابق با پروتکل TG-43U1 محاسبه شد. آهنگ دز جذبی کل پرتوهای مؤثر در دزیمتری اطراف چشمه در دو محیط آب و بافت نرم در فواصل مختلف بدست آمد همچنین، احتمال فرار ذرات بتا و پرتوهای ایکس تولیدی در هنگام عبور از کپسول چشمه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان دادند که، اختلاف نسبی احتساب آهنگ دز ناشی از پرتوهای ایکس ترمزی و ذرات بتا در دز معادل کل نسبت به نادیده گرفتن این پرتوها در فاصله cm 0.50 از چشمه % 19 و در فواصل cm 0.75 و cm 1.00 از چشمه به ترتیب بیش از % 14 و % 9 می باشد. با افزایش فاصله از چشمه تأثیر این پرتوها در دز معادل کل کم شده به طوری که در فاصله cm 2.50 مقادیر آن به کمتر از % 0.5 می رسد. با بررسی اثر غلظت های مختلف ذرات و نانوذرات B10 و Gd157 جهت افزایش دز جذبی نوترون ها مشاهده شد که، در یک غلظت برابر از بورون و گادلینیم میزان آهنگ دز معادل کل با حضور بورون بیشتر از گادلینیم است. اختلاف نسبی آهنگ دز معادل کل با حضور ppm 50 بورون در تومور نسبت به عدم حضور آن در تومور با افزایش فاصله از چشمه افزایش پیدا می کند و از % 24 در فاصله cm 5.1 به تقریباً % 31 در فاصله cm 5.9 می رسد. همچنین با مقایسه آهنگ دز معادل کل با وجود ذرات و نانوذرات بورون و گادلینیم در تومور با یکدیگر، تغییر خاصی بر افزایش آهنگ دز معادل کل ملاحظه نشده است. اثر غلظت های مختلف ذرات و نانوذرات Au197 بر دز جذبی گاماها نیز، مورد ارزیابی قرار گرفت. اختلاف نسبی دز گاما کل با حضور mg/g 30 از ذرات طلا در بافت نرم نسبت به عدم حضور طلا در بافت نرم در این حالت حدوداً % 27 را نشان داد. جهت بررسی های بیشتر در این خصوص از چشمه گسیلنده گاما Ir192 در شبیه سازی ها استفاده شد. اختلاف نسبی دز گاما با حضور mg/g 30 از ذرات طلا در بافت نرم نسبت به عدم حضور طلا در بافت نرم با استفاده از چشمه ایریدیم در این حالت تقریباً % 40 بدست آمد. بنابراین با مقایسه نتایج حاصل از دو چشمه مشاهده شد که، میزان افزایش دز گاما با حضور ذرات و نانوذرات طلا به طیف انرژی چشمه و نوع اندرکنش های آن با ماده بستگی دارد و در به کارگیری از نانوذرات طلا در تومور با استفاده از چشمه ایریدیم به نتایج مطلوب تری نسبت به چشمه کالیفرنیم می توان دست یافت. با استفاده از فانتوم کلی بدن زن و با در نظر گرفتن مراحل مختلف پیشرفت بیماری سرطان دهانه گردنه رحم، چشمه را در محل تومور قرار داده و علاوه بر ناحیه توموری آهنگ دز معادل هر یک از پرتوها در اندام های دیگر نیز محاسبه گردید. جهت افزایش آهنگ دز جذبی نوترون ها در مرحله دوم از مراحل پیشرفت بیماری، ppm 50 بورون در تومور در نظر گرفته و آهنگ دز معادل کل در این حالت بدست آمد. نتایج نشان دادند که، اضافه نمودن بورون در تومور تأثیر چندانی بر جهت افزایش دز جذبی نوترون ها در تومور و کم نمودن آثار آن ها در اندام های سالم اطراف ندارد و میزان اختلاف نسبی در چنین حالتی تنها حدود % 5 است. در نهایت با در نظر گرفتن مرحله چهارم از مراحل پیشرفت سرطان دهانه گردنه رحم که بیماری علاوه بر رحم تعدادی از اندام های مجاور آن را نیز درگیر می کند برای تومور مثانه که در فاصله بیشتری نسبت به چشمه قرار دارد آهنگ دز معادل کل با حضور ppm 50 بورون در مثانه بدست آمد. اختلاف نسبی استفاده از بورون نسبت به عدم حضور بورون برای مثانه و محتویات آن به ترتیب حدوداً % 38 و % 22 را نشان داد.
کلید واژه ها (نمایه ها):
#چشمه Cf252 #براکی تراپی #دز معادل #نوترون #گاما #دهانه گردنه رحم
محل نگهداری: کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود
یادداشت: حقوق مادی و معنوی متعلق به دانشگاه صنعتی شاهرود می باشد.
تعداد بازدید کننده: