طراحي حفاظ به منظور كاهش آلودگي‌هاي فوتونوتروني در شتاب دهنده‌ي پزشكي 20 Saturne

مقدمه: در شتاب دهنده هاي پزشكي مورد استفاده در پرتو درماني، از برخورد فوتون هاي پرانرژي با اجزاي شتاب دهنده نوترون استفاده مي گردد. توليد اين نوترون ها باعث دريافت دز اضافي توسط بيمار مي شود. اين مطالعه، با هدف بررسي تاثير استفاده از حفاظ هايي با جنس ها و ابعاد متفاوت در شتاب دهنده پزشكي 20 Saturne با انرژي 18 MV در كاهش دز فوتونوترون ها، انجام شد. روش ها: براي انجام شبيه سازي ها، از كدهاي Monte Carlo شامل MCNP4C (Monte Carlo N-particle code) و MCNPX (Monte Carlo N-Particle eXtended) استفاده شد. به منظور طراحي حفاظ، از سه ماده متفاوت پلكسي گلاس، پلي اتيلن و گرافيت استفاده شد. دز نوترون ها در طراحي هاي متفاوت حفاظ محاسبه شد و در نهايت با طراحي بدون حفاظ مقايسه گرديد. در محاسبه دز، از عوامل تبديل شار به دز ICRP-21 (International commission on radiological protection-21) و NCRP-38 (National council on radiation protection and measurements-38) استفاده شد. يافته ها: به منظور اطمينان از صحت شبيه سازي ها، نتايج شبيه سازي با نتايج تجربي دزسنجي مقايسه و سازگاري خوبي مشاهده شد (كمتر از 5 درصد تفاوت). استفاده از پلي اتيلن با ضخامت 0.5 cm در مقايسه با طراحي بدون حفاظ، به طور متوسط كاهشي در حدود 13 درصد را در پي داشت كه با افزايش ضخامت تا 2 و 4 برابر، درصد كاهش ها به 21 درصد و 39 درصد رسيد. با افزايش ضخامت پلكسي گلاس نيز درصد تغييرات از 12 درصد به 19 درصد رسيد. استفاده از گرافيت، كاهشي در حدود 6 درصد را به دنبال داشت. نتيجه گيري: استفاده از حفاظ در نزديكي كوليماتورهاي دستگاه شتاب دهنده، مي تواند تاثير به سزايي در كاهش دز نوترون ها داشته باشد. از بين سه ماده استفاده شده در اين تحقيق، پلي اتيلن بالاترين درصد كاهش و گرافيت كمترين ميزان كاهش ها را به خود اختصاص داد.