بررسی حفاظ توسعه یافته برای حفاظت در برابر پرتوهای نوترون اتاق درمان BNCT جهت کاهش اثرات بالینی

زمینه و هدف: از جمله روش ­های پرتو درمانی مناسبی که برای درمان سرطان­ هایی نظیر مغز، سر و گردن، پوست و اخیرا کبد پیشنهاد شده است، روش نوترون ­درمانی با بور است. لذا انتخاب مناسب حفاظ­ نوترونی در اتاق درمان به روش نوترون­ درمانی از جایگاه ویژه ­ای برخوردار است چراکه جذب نوترون در حفاظ ممکن است به تولید پرتوهای گاما منجر شود که خود می ­تواند اثرات مخربی داشته باشد. در صورت مواجه با پرتو گاما می­ توان نقش حفاظ­ را با افزایش چگالی آن و از طریق تغییر در تراکم عناصر به ­کار رفته در حفاظ بهبود بخشید اما در ارتباط با حفاظ سازی پرتوهای نوترون، به دلیل تفاوت در برهمکنش نوترون­ ها با ماده نسبت به پرتو گاما و نیز وابستگی انرژی جنبشی و سطح مقطع واکنش نوترون با اتم­ های تشکیل ­دهنده حفاظ، این امر پیچیده ­تر است. روش ها: در این مقاله با استفاده از شبیه ­سازی مونت کارلو و به همراه آن آزمایش­ های انجام شده به بهینه­ سازی حفاظ نوترون به عنوان حفاظ در برابر پرتوهای یونیزان نوترون ناشی از چشمه نوترونی در روش نوترون­ درمانی پرداخته شده است. به همین منظور، ارزیابی ویژگی­ های حفاظت در برابر پرتو نوترون برای حفاظ معمولی و حفاظ با عناصر سنگین است که با رزین اپوکسی و گادولینیوم اصلاح و بهبود داده شده ­اند مورد بررسی قرار گرفت. به همین جهت در ابتدا برای ارزیابی کارایی حفاظ طراحی شده برای پرتوهای نوترون از شبیه ­سازی انجام شده با کد MCNP < /span> استفاده شد. در انتها مقایسه ­ای بین نتایج حاصل از شبیه­ سازی MCNP < /span> و آزمایش واقعی ارائه شد. یافته ها: گادولینیوم یک افزودنی کارآمد برای تضعیف نوترون ­های کم انرژی است اما از نظر حفاظت در برابر نوترون­ های سریع اثرگذاری مناسبی ندارد. همچنین رزین اپوکسی خاصیت حفاظتی کامپوزیت را در برابر تابش پرتوهای نوترون بهبود می­ بخشد. نتیجه گیری: نتایج نشان می­ دهد که افزودن پلیمرهای به ­کار گرفته شده در حفاظ کامپوزینی و روش ارائه شده برای بهبود حفاظ نوترونی می ­تواند ویژگی ­های حفاظ را برای پرتوهای نوترون بهبود بخشد.

Keywords:

پرتو درمانی , پرتوهای یونیزان , نوترون درمانی با بور , نوترون , پلیمر