ارزیابی اثر انرژی فوتون تابشی و ضخامت هدف تنگستنی در بازدهی تولید فوتونوترون جهت درمان بیماران سرطانی

Abstract

<strong>زمینه و هدف:</strong> امروزه استفاده از گیر اندازی نوترون توسط بورن روشی جایگزین جهت درمان برخی از سرطان هاست که به روش رادیوتراپی سنتی پاسخ نمی دهند. با توجه به اینکه تنها نوترون­های انرژی متوسط (اپی ترمال) برای اهداف درمانی مفید و کاربردای اند، داشتن حداکثر فلاکی نوترون اپی ترمال مد نظر است. لذا در این تحقیق به بررسی اثر ضخامت مبدل فوتونوترون و انرژی فوتون تابشی بر میزان شار تولید شده و انرژی نوترون­های خروجی پرداخته است. <strong>روش بررسی:</strong> در این تحقیق به روش شبیه سازی مونت کارلو با استفاده از کد MCNPX6.2، یک چشمه ی فوتونی مدادی تک انرژی با انرژی­های 13, 15, 18, 20, 25MeV به شعاع 2mm مورد ارزیابی قرار گرفت. جهت بهینه سازی طراحی هدف فوتونوترون، هدف تنگستنی با ضخامت­های مختلف مورد بررسی قرار گرفت. <strong>یافته­ها:</strong> شار نوترون تولید شده برای تمام ضخامت­ها و انرژی فوتون تابشی دارای پیکی در حدود انرژی 0.46MeV بود. با افزایش ضخامت تا 2cm ، شار نوترونی افزایش و سپس با افزایش بیشتر ضخامت یک روند کاهشی را نشان داد. <strong>نتیجه­گیری:</strong> انرژی فوتون تابشی و ضخامت هدف تنگستنی بر شار نوترونی کل، طیف انرژی و انرژی میانگین نوترونها تاثیر قابل توجهی دارند که با توجه به طیف انرژی نوترون مورد نیاز باید انتخاب شوند. استفاده از یک لایه تنگستن به ضخامت 2 سانتیمتر و انرژی فوتون برخوردی 15MeV جهت تولید حداکثر شار با حداقل میانگین انرژی نوترونی پیشنهاد می شود.