Monte Carlo Investigation of Secondary Particles Production in Soft Tissue during Carbon Ion Therapy by GEANT۴ Toolkit and MCNPX Code

Publish Year: 1402
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: English
View: 134

This Paper With 12 Page And PDF Format Ready To Download

  • Certificate
  • من نویسنده این مقاله هستم

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این Paper:

شناسه ملی سند علمی:

JR_RPE-4-4_003

تاریخ نمایه سازی: 29 شهریور 1402

Abstract:

High-energy heavy ions produced by accelerators are used in industrial and medical applications. Recently carbon ions have been used in the treatment of cancerous tumors. Heavy ions by the spallation process will activate the soft tissue components before tumors. In this research by GEANT۴ toolkit and MCNPX code simulation were tried to calculate the secondary particles and radioactive elements produced in the soft tissue around tumors by the carbon ions spallation process. In the MCNPX code, the F۸ tally card with the FT۸ command was used to extract the activation and spallation information of secondary particles in the Z۱=۱ to Z۲=۲۵ atomic numbers range. It was shown that a wide range of radioactive elements was produced in healthy tissues in carbon therapy. addition to produced secondary particles, the Be-۱۰ and C-۱۴ radioactive elements were produced in high-energy carbon ions in soft tissue. Also, the GEANT۴ toolkit result of produced secondary particles dosimetry was shown that the secondary particles dose per carbon ion is between ۱.۶۶ to ۳۳.۵۴ nGy for carbon ion energy between ۱۱۴۰ to ۵۱۶۰ MeV. The tail for ۳۴۸۰, ۴۰۸۰, and ۵۱۶۰ MeV of carbon ion energy are ۰.۱۲,۱.۰۱ and ۱۱ cm respectively. The carbon ion beam divergence increases with beam energy and achieve to ۳۳ mm for ۵۱۶۰ MeV carbon ion.

Authors

Ali Nouraddini-Shahabadi

Department of Physics‎, ‎Payame Noor University‎, ‎P‎. ‎O‎. ‎Box ۱۹۳۹۵-۳۶۹۷‎, ‎Tehran‎, ‎Iran

Mohammad Reza Rezaie

Department of Nuclear Engineering‎, ‎Faculty of Sciences and Modern Technologies‎, ‎Graduate University of Advanced Technology‎, ‎Kerman‎, ‎Iran

Saeed Mohammadi

Department of Physics‎, ‎Payame Noor University‎, ‎P‎. ‎O‎. ‎Box ۱۹۳۹۵-۳۶۹۷‎, ‎Tehran‎, ‎Iran

مراجع و منابع این Paper:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این Paper را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود Paper لینک شده اند :
  • Alanazi, N., Alanazi, R., Akhdar, H., et al. (۲۰۲۲). Monte ...
  • Allodji, R. S., Tucker, M. A., Hawkins, M. M., et ...
  • Anikin, M., Lebedev, I., Naymushin, A., et al. (۲۰۲۰). Feasibility ...
  • Buglewicz, D. J., Banks, A. B., Hirakawa, H., et al. ...
  • Chen, Y.-J. and Paul, A. C. (۲۰۰۷). Compact proton accelerator ...
  • Chen, Z., Hu, Z.-G., Chen, J.-D., et al. (۲۰۱۴). A ...
  • Cheng, H.-G. and Feng, Z.-Q. (۲۰۲۱). Light fragment and neutron ...
  • Chhura, L., Singh, D., Giri, P. K., et al. (۲۰۲۲). ...
  • de Freitas Nascimento, L., Leblans, P., van der Heyden, B., ...
  • Didi, A., Dadouch, A., Bencheikh, M., et al. (۲۰۱۹). New ...
  • Dudouet, J., Cussol, D., Durand, D., et al. (۲۰۱۴). Bench-marking ...
  • Gogineni, E., Bloom, B., Molina, F. D., et al. (۲۰۲۱). ...
  • Hamad, M. K. (۲۰۲۱). Bragg-curve simulation of carbon ion beams ...
  • Hassanein, A., Hassan, M., Mohamed, N. M., et al. (۲۰۱۸). ...
  • Ho, S. L., Choi, G., Yue, H., et al. (۲۰۲۰). ...
  • Iwata, Y., Shirai, T., Mizushima, K., et al. (۲۰۲۳). Design ...
  • Jablonska, P., Cambeiro, M., Gimeno, M., et al. (۲۰۲۱). Intraoperative ...
  • Jain, A., Seth, P., Tripathi, A., et al. (۲۰۲۰). TL/OSL ...
  • Jäkel, O. (۲۰۲۰). Physical advantages of particles: protons and light ...
  • Jowett, J. (۲۰۱۶). Lhc surpasses design luminosity with heavy ions. ...
  • Kasesaz, Y., Khalafi, H., and Rahmani, F. (۲۰۱۴). Design of ...
  • Kayani, Z., Islami, N., Behzadpour, N., et al. (۲۰۲۱). Com- ...
  • Khezripour, S., Negarestani, A., and Rezaie, M. (۲۰۱۷). Investigating the ...
  • Kim, C. H., Lee, H.-R., Chang, S., et al. (۲۰۱۵). ...
  • Kramer-Marek, G. and Capala, J. (۲۰۱۲). The role of nuclear ...
  • Lin, Y., Huang, G., Huang, Y., et al. (۲۰۱۰). Process-Induced ...
  • Liu, W.-S., Changlai, S.-P., Pan, L.-K., et al. (۲۰۱۱). Thermal ...
  • Loap, P. and Kirova, Y. (۲۰۲۱). Fast Neutron Therapy for ...
  • Luo, Y., Huang, S.-C., Zhang, H., et al. (۲۰۲۳). Assessment ...
  • Masunaga, S.-i., Hirayama, R., Uzawa, A., et al. (۲۰۱۰). Influence ...
  • Nandy, M. (۲۰۲۱). Secondary Radiation in Ion Therapy and Theranostics: ...
  • Noshad, H. and Givechi, N. (۲۰۰۵). Proton therapy analysis using ...
  • Oancea, C., Granja, C., Marek, L., et al. (۲۰۲۳). Out-of-field ...
  • Ounoughi, N., Dribi, Y., Boukhellout, A., et al. (۲۰۲۲). Physical ...
  • Pasler, M., Georg, D., Wirtz, H., et al. (۲۰۱۱). Effect ...
  • Pshenichnov, I., Mishustin, I., and Greiner, W. (۲۰۰۵). Neutrons from ...
  • Sauerwein, W., Moss, R., Stecher-Rasmussen, F., et al. (۲۰۱۱). Quality ...
  • Schippers, J., Duppich, J., Goitein, G., et al. (۲۰۰۶). The ...
  • Song, H., Kim, Y., and Sung, W. (۲۰۲۳). Modeling of ...
  • Stankovsky, A., Saito, M., Artisyuk, V., et al. (۲۰۰۱). Accumulation ...
  • Sudhakar, A. (۲۰۰۹). History of cancer, ancient and modern treatment ...
  • Suit, H., DeLaney, T., Goldberg, S., et al. (۲۰۱۰). Proton ...
  • Takahashi, A., Yano, T., Matsumoto, H., et al. (۱۹۹۸). Effects ...
  • Wang, X., Xiao, J., and Jiang, G. (۲۰۲۱). Real time ...
  • Washio, M., Hama, Y., Sakaue, K., et al. (۲۰۱۱). Fabrication ...
  • Williams, T. J., MacDougall, G. J., Riemer, B. W., et ...
  • Yoo, J. G. (۱۹۹۸). Neutron production from spallation reactions. In ...
  • Zakalek, P., Doege, P.-E., Baggemann, J., et al. (۲۰۲۰). Energy ...
  • Zarifi, M., Guatelli, S., Qi, Y., et al. (۲۰۱۹). Characterization ...
  • نمایش کامل مراجع