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

  • سال انتشار: 1402
  • محل انتشار: فصلنامه فیزیک و مهندسی پرتو، دوره: 4، شماره: 4
  • کد COI اختصاصی: JR_RPE-4-4_003
  • زبان مقاله: انگلیسی
  • تعداد مشاهده: 141
دانلود فایل این مقاله

نویسندگان

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

چکیده

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.

کلیدواژه ها

Spallation, Carbon ion, Radioactive elements, Soft tissue, Beam divergence, tail

اطلاعات بیشتر در مورد COI

COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.

کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.