بررسي اثر انرژي منبع پرتودهي نوتروني به منظور كاربرد درBNCT و اهداف تشخيصي

مقدمه و هدف: از برهم كنش نوترون ها با عناصر سبك در فعال سازي نوتروني (NAA)، نوترون تراپي (BNCT) و... استفاده مي شود. جهت استفاده بهينه از نوترون ها، بايد طيف انرژي آنها را متناسب اهداف كاربردي شكل دهي نمود. هنگاميكه نوترون تراپي انجام مي شود، عناصر سبكي كه در محل درمان قرار دارند فعال شده و پرتو گاماي آني حاصل، براي هر يك از عناصر داراي مقدار مشخصي مي باشد كه با استفاده از آن مقدار كمي عنصر در محل قابل اندازه گيري است. در اين مقاله، اثر طيف انرژي بر روي فعال سازي نوتروني كه در نوترون تراپي استفاده مي شود مورد بررسي قرار گرفته است. مواد و روشها: از نرم افزار MCNP جهت شبيه سازي استفاده شد. ابتدا انواع طيف هاي نوتروني موجود مانند نوترون ژنراتور (MeV14) و طيف حاصل از راكتور و چشمه هاي ايزوتوپي بررسي شدند. طيف حاصل از اين چشمه ها با استفاده نرم افزارMCNP شبيه سازي شد. با توجه به قابليت اين نرم افزار در ترابرد نوترون و ساير ذرات و اندازه گيري شار گاماي حاصل از آنها، بهينه ترين طيف انرژي نوتروني كه بهترين طيف گاما براي شناسايي عناصر ئيدروژن، كربن، اكسيژن و ... داشته باشد معرفي گرديد. يافته ها: بهترين طيف انرژي جهت شناسايي عناصر سبك در محدوده انرژي BNCT، (KeV101) طيف انرژي است كه داراي نوترون هاي حرارتي و كند بيشتر و تند كمتر (طيف شبيه ماكسولي) مي باشد. ئيدروژن سطح مقطع خوبي براي برهمكنش با نوترون هاي حرارتي دارد. اكسيژن و كربن داراي سطح مقطع خوبي با نوترون هاي تند مي باشد. استفاده از منبع نوتروني MeV14 مربوط به نوترون ژنراتور، پيك انرژي ئيدروژن نسبت به زماني كه از منبع با طيف انرژي شبيه ماكسولي استفاده مي شود پايين تر و پيك اكسيژن و كربن بالاتر است. نتيجه گيري: پس براي اهداف درماني، آشكارسازي و تحليل عناصر سبك طيف شبيه ماكسولي( راكتور يا چشمه هاي ايزوتوپي) بهره خروجي بهتر مي باشند ولي اگر نسبت اكسيژن به كربن سنجيده شود از منبع تك انرژي MeV14 استفاده شود بهره بهتر مي باشد.