Skip to main content
SUPERVISOR
Yaser Kasesaz,Mohammad-Hassan Alamatsaz
یاسر کاسه ساز (استاد مشاور) محمدحسن علامتساز (استاد راهنما)
 
STUDENT
Maedeh Datli begi
مائده داتلی بگی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده فیزیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1390

TITLE

Optimization of fission neutron spectrum by designing a beam shaping assembly (BSA) in order to be used in boron neutron capture therapy(BNCT), using MCNPX code
Boron Neutron Capture Therapy (BNCT) is an effective and acceptable therapeutic method forthe treatment of brain tumors. This method based on ?? B ( n, ? )? Li reaction. In this method,stable isotope ?? B will be localized into the tumor after infusion into the patient. Then thepatient is irradiated by a beam of epithermal neutrons. The neutrons are changed into thermalneutrons through passing different tissues. Absorption of thermal neutrons in the nuclei ?? B will lead to the production of ? particles and ? Li . The deposited energy from this reactiondistroies boron-labeled tumor cells. Two important factors are boron carrier drug and neutronsource. Nuclear reactors are the best neutron source for BNCT. In order to use these neutronsources for BNCT it is necessary to optimize energy, intensity and contaminations by designinga Beam Shaping Assembly (BSA). The BSA consists of moderator, reflector, collimator andfilters . In this research a BSA has been designed based on a nuclear reactor as neutron sourceusing MCNPX code . Many parameters involve in designing a BSA, including shape, materialand thickness of the material, their order and etc. All these parameters can not be optimizedsimultaneously. Therefore we have to optimize each arameter in a separate stage. Each parameterwill be optimized according to result of its previous stage. The output neutron beamfrom the designed BSA have properties that determined by international atomic energy agency(IAEA). Final design of BSA can be used as a set for boron neutron capture therapy. In orderto have a better analysis from this spectrum,the defined criteria for phantom parameters includingADDR, AD, TG and TT were evaluated. All these parameters have a good condition fortreatment. Dosimetry considerations show that fission neutron spectrum can be used in BNCT.
درمان به وسیله گیراندازی نوترون توسط بور (BNCT) یک روش درمانی مقبول برای درمان تومورهای مغزی است. در این روش، ایزوتوپ پایدار ¹?Bپس ازتزریق به بدن بیمار، درتومورمتمرکزشده و توسط باریک های ازن و ترون فوق حرارتی تحت تابش قرارمی گیرد و نوترون ها با عبور از بافت‌های مختلف به نوترون حرارتی تبدیل می‌شود. جذب نوترون حرارتی در هسته پایدار ¹?Bمنجر به تولید ? و ?Li می گردد. این ذرات به علت داشتن توان توقف بالا،باعث نابودی سلوله ای سرطانی می‌شوند. ازعمده ترین چشمه های نوترون قابل استفاده دراین روش درمانی راکتورهاهستند. نوترون های خروجی از قلب یک راکتور را نمی‌توان به طور مستقیم در BNCT استفاده کرد بلکه باید انرژی و شدت نوترونهای خروجی را بهینه نمود، همچنین میزان آلودگی‌های باریکه را به حداقل رسانید. جهت رسیدن به این شرایط برای باریکه نوترون، مجموعه‌ای از مواد مختلف که اصطلاحاً مجموعه شکل دهنده طیف یا(BSA) گفته می‌شود در مسیر نوترون قرار می‌‌گیرد به گونه‌ای که باریکه خروجی برای درمان مناسب باشد. مجموع شکل دهنده طیف شامل کندکننده، موازی‌کننده، بازتابنده، فیلتر گاما وحرارتی وحفاظ‌ها است. دراین تحقیق،این مجموعه برای یک راکتور نوعی توسط کد MCNPX طراحی و بهینه‌سازی شده است. پارامترهای بسیاری درطراحی یکBSA سهیم هستند، ازجمله شکل هندسی، جنس و ضخامت مواد،ترتی بقرارگیری آنهاوغیره. باتوجه به تعداد این پارامترها، نمی‌توان همه آنها رابه طور هم زمان بهینه نمود، لذا در هر مرحله یکی از پارامترها را بهینه کرده و در فاز بعدی با توجه به نتایجی که از مرحله قبل به دست آمده، پارامتردیگریبهینه می‌گردد. طیف خروجی از دهانه BSA طراحی شده دارای مشخصه‌هایی است که از طرف آژانس انرژی اتمی تعیین شده است. به منظور ارزیابی بهتر و دقیق تر طیف به دست آمده، به بررسی معیارها تعریف شده در فانتوم پرداخته شدکه اساس آنها برمبنای دزیمتری استواراست. ارزیابی‌های انجام شده و ملاحظات دزیمتری نشان می‌دهد که BSA طراحی شده قابلیت تغییر طیف شکافت نوترون را دریک راکتور تحقیقاتی جهت کاربرد درBNCT را دارد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی