محاسبه توزیع مکانی دز گامای چشمه 192ir در ابعاد میلی، میکرون و نانو متر در آب، به روش مونت کارلو

مقدار انرژی ذخیره شده در واحد جرم یک ماده به عوامل متفاوتی از قبیل نوع ترکیب سازنده ی آن ماده، انرژی پرتوها، نحوه پرتودهی، مدت زمان پرتودهی و ابعاد ناحیه پرتو دیده بستگی دارد. یکی از پارامترهای بسیار مهم که علاوه بر موارد بیان شده دارای اهمییت بسیار بالایی است، بدست آوردن این مقدار انرژی در ابعاد میلی، میکرو و نانو متر می باشد که کاربرد بسیار زیاد در پزشکی و محافظت در برابر پرتوها دارد. دزیمتری در ابعاد کوچک را میکرودزیمتری می نامند. در میکرو دزیمتری به بررسی توزیع دز به جا گذاشته در ماده حاصل از تابش مشخص با توجه به تک رخداد ها می پردازند. در واقع با توجه به حجم کم محیط مورد بررسی می توان فرض کرد که دز به جا گذاشته حاصل تنها یک اندرکنش است. بنابراین برای میکرودزیمتری باید تکنیک های متفاوتی در نظر گرفته شود، و کمیات جدیدی معرفی شود. که در این کار با استفاده از شبیه سازی به روش مونت کارلو به بررسی کمیات میکرودزیمتری از جمله توزیع دز پرداخته ایم. از آنجایی که دو سوم بدن انسان از آب تشکیل شده و از نظر چگالی نزدیک به چگالی بافت بدن است، آب همواره به عنوان یکی از مواد مورد بررسی برای دزیمتری بوده است. لذا در این کار تابع توزیع دز گامای حاصل از چشمه 192ir در آب با ابعاد گفته شده را محاسبه نموده و تأثیر ابعاد بر روی این توزیع و دز بدست آمده از آن را بررسی نموده ایم. دریافتیم که با افزایش ابعاد تابع توزیع دز به طور مشخص تغییر می نماید و دز به جای گذاشته کاهش می یابد. همچنین دز بدست آمده را با نتیجه ی حاصل از کد mcnp مقایسه نمودیم و دریافتیم که نتایج حاصل از mcnp برای ابعاد کوچک قابل اطمینان نخواهد بود. در واقع با توجه به عدم کارایی کد mcnp در ابعاد کوچک، نمی توان از این کد برای شبیه سازی میکرو دزیمتری بهره برد. چون در mcnp تالی ها یا نتایج بصورت میانگین گیری شده بدست می آیند. به همین دلیل mcnp نمی تواند تک رخداد در نظر بگیرد، و از آنجایی که در میکرو دزیمتری با تک رخداد ها روبرو هستیم mcnp کد مناسبی برای شبیه سازی میکرودزیمتری نمی باشد. لذا در این اقدام به نوشتن یک کد مونت کارلو برای بدست آوردن توزیع دز تک رخداد نموده ایم. در نهایت تأثیر انرژی و ابعاد، بر تابع توزیع دز را بررسی نمودیم. نتایج حاصل نشان می دادکه تابع توزیع دز دارای یک مقدار بیشینه می باشد که ناشی از مقدار بیشینه ی نسبت انرژی به جا گذاشته شده به برد الکترون می باشد. علاوه بر آن بسته به برد الکترون قله های مشخصی در نمودار توزیع دز بر حسب انرژی خطی مشاهده می شود که مربوط به الکترون های حاصل از اندرکنش های کامپتون و فوتوالکتریک می باشد. با افزایش انرژی تابع توزیع دز به سمت انرژی های خطی کوچکتر جا به جا می شود که این روند تغییرات با کار دیگران مطابقت خوبی داشت. اما با تغییر ابعاد حجم مورد بررسی بسته به اینکه برد الکترون از قطر حجم مورد بررسی کوچتر و یا بزرگتر باشد، تابع توزیع دز به سمت انرژی های خطی بزرگ جابه جا می شود یا ثابت می ماند.