8846

8207

كارشناسي ارشد

فيزيك- هسته اي

اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده فيزيك

1392

ده،76ص.: مصور،جدول،نمودار

ص.ع.به فارسي و انگليسي

ظفرا... كلانتري

اكبر پروازيان

20/2/93

احمد شيراني، محمدحسن علامت ساز

فيزيك

ID8207

1 چكيده درمـان بـهوســـيلـه گيرانـدازي نوترون در بور يـا BNCT به عنوان يكي از روشهاي درمان نوعي تومورهاي مغزي عمقي به كار ميرود واكنش هسـتهاي مورد اسـتفاده در اين روش 01B n 7Li اسـت با توجه به سطح مقطع جذب باالي نوترونهاي حرارتي اين نوترونها توســط هســتههاي بور 01B جايگزيده در ســلولهاي تومور از طريق تزريق داروهاي حامل بور به بيمار جذب شــده و انرژي ناشــي از محصـوالت واكنش نوترون با بور باع تخريب DNA سـلولهاي تومور ميشود الزمه انجام چنين واكنشي در سلولهاي تومور داشتن يك چشمه نوترون فوق حرارتي با شار نسبتا كافي است براي اين منظور بايد مجموعهاي از مواد در كنار هم كه اصطالحا مجموعه شكل دهنده طيف BSA ناميده ميشود طراحي شود باريكه نوترون فوق حرارتي با عبور از بافتهاي مختلف سر به محدوده انرژي حرارتي رسـيده و قادر به درمان تومورهاي عمقي ميشـود براي ارزيابي عملكرد BSA طراحي شده پارامترهايي توسط آژانس بين المللي انرژي اتمي پيشنهاد شدهاست كه پارامترهاي در هوا و پارامترهاي در فانتوم ناميده ميشود در اين پاياننامه تمركز بر روي پارامترهاي در فانتوم و منحنيهاي دز جهت ارزيابي درماني يك BSA ازقبل طراحي شــده براي راكتور MNSR اصــفهان به عنوان چشــمه نوترون در BNCT اسـت براي محاسـبه اين پارامترها و ارزيابي منحنيهاي دز ناشي از پرتوهاي خروجي از اين BSA از يك فانتوم سر Snyder شبيهسازي شده در فاصله 5 1 سانتيمتري از BSA استفاده شد محاسبات كد مونت كارلويي MCNPX و ارزيابي منحنيهاي توزيع دز عمق نشان داد كه اگر غلظت بور را در تومور و بافت سالم به ترتيب 65 ppm و 02 ppm به عنوان غلظت پيشنهادي در نظر بگيريم بيشينه بهره درمان 7 4 عمق مفيد 3 10 سانتيمتر و زمان درمان 28 دقيقه است بيشينه آهنگ دز جذبي براي بافت سالم 43 4 RBE cGy min محاسبه شد همچنين با محاسـبه طيف نوترون در فانتوم سـر نشان دادهشد كه بيشتر نوترونهاي فوق حرارتي فرودي پس از عبور از بافتهاي مختلف فانتوم حرارتي ميشوند كلمات كليدي 0 8 BNCT مجموعه شكلدهنده طيف 3 راكتور 4 MNSR پارامترهاي در فانتوم 5 منحني توزيع دز عمق

Investigation of the Neutron Spectrum of Isfahan MNSR Reactor in Head Phantom for BNCT Mohammad Nami Nazari m nami@ph iut ac ir mohammad naminazari@gmail com Date of Submission January 18 2014 Department of Physics Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language Persian Supervisor Seyed Zafarollah Kalantari zafar@cc iut ac irAbstractBoron Neutron Capture Therapy BNCT is used as one of treatment methods for deep braintumors The nuclear reaction used in this method is 10B n 7Li which has maximum crosssection with thermal neutrons Boron is localized in tumor cells by special drug then thermalneutrons are absorbed by the boron in the tumor cells and the energy of the reaction products damage the DNA of the tumor cells A high intensity neutron source is necessary for BNCT One of the high intensity neutron sources is nuclear reactor In order to have a suitableneutron beam for boron neutron capture therapy we need to design a beam shaping assembly BSA for the high intensity neutron source The BSA should decrease the energy of theneutron to epithermal region focus the epithermal neutrons on the small place and suppressthe radiation pollution like ray When the epithermal neutrons beam pass through varioustissues of head it will be converted to the thermal energy range For evaluating the BSAperformance two sets of parameters have been proposed by the International Atomic EnergyAgency which are called in air parameters and in phantom parameters This thesis focuseson calculation of in phantom parameters and dose curves A designed BSA for the IsfahanMNSR reactor was considered for calculating the parameters in a head phantom Snyderhead phantom in front of the BSA at 0 5 cm was used We used MCNPX code for simulatingthe interactions of the neutrons with the phantom and calculating the neutron energyspectrum in different depths Our calculations showed that the maximum therapeutic gainwas 4 7 advantage depth was 10 3 cm and treatment time was 29 minutes if boronconcentration in the tumor and normal tissue were assumed 65 and 18 ppm respectively andthe maximum absorbed dose rate for normal tissue was 43 4 RBE cGy min We also showedthat the most incident epithermal neutrons become thermal after passing through varioustissues of the head phantom Comparison of the calculated in phantom parameters forIsfahan MNSR reactor with other reactors shows that the parameters for the Isfahan MNSRreactor have the acceptable values for BNCT Keywords Boron Neutron Capture Therapy BNCT Beam Shaping Assembly BSA MNSR reactor In phantom parameters Dose curve

ظفرا... كلانتري

اكبر پروازيان

احمد شيراني، محمدحسن علامت ساز