ارزيابي ميزان دوز جذبي ناشي از تابش هاي آلفا و گاماي دخترهسته هاي گاز رادون در بافت ناي

Absorbed Dose Assessment from Alpha and Gamma Rays of Radon Progeny in Trachea Tissue

رادون (Rn222) يك گاز پرتوزاي طبيعي است كه به راحتي وارد دستگاه تنفسي مي شود و باعث ايجاد آسيب هاي زيست شناختي قابل توجهي مي گردد. هدف اصلي اين مقاله، تعيين دوز ناشي از تابش آلفا و گاماي دخترهسته هاي حاصل از زنجيره واپاشي رادون در بافت ناي با استفاده از شبيه سازي مونت كارلو مي باشد. مواد و روش ها ابتدا يك فانتوم استوانه اي معادل ناي توسط كد مونت كارلوي MCNPX شبيه سازي شد. سپس پروفايل هاي دوز ناشي از محصولات آلفازا و گامازاي حاصل از زنجيره واپاشي رادون به صورت جداگانه محاسبه گرديد. دخترهسته هاي پرتوزاي موردمطالعه، به صورت معلق در فضاي داخل ناي در نظر گرفته شدند. يافته ها نتايج نشان داد كه ميزان دوز رسيده به ناي در واپاشي آلفا، به مراتب بيشتر از واپاشي گاما است. بيشينه دوز ناشي از دخترهسته هاي آلفازا برابر 16-10× 1/72گري بر واپاشي به دست آمد. پولونيم-218 (Po218) داراي بالاترين دوز در بين دخترهسته هاي آلفازاي مورد مطالعه بود. همچنين بيشينه دوز جذبي ناشي از واپاشي گاما برابر 19-10×55/17گري بر واپاشي به دست آمد كه سرب-214 (Pb214) و بيسموت-214 (Bi214) سهم تقريبا يكساني در دوز محاسبه شده داشتند. نتيجه گيري دخترهسته هاي كوتاه عمر حاصل از واپاشي گاز رادون، به خصوص محصولات آلفازا شامل پولونيم-218 و پولونيم-214 مي توانند يك خطر جدي به لحاظ پرتوگيري داخلي تلقي گردند. اين دخترهسته ها مي توانند از طريق اتصال به ديواره ناي به مدت طولاني در داخل سيستم تنفسي باقي بمانند و باعث پرتوگيري مداوم ناي گردند. كاهش تاثيرات زيست شناختي ناشي از اين چشمه هاي پرتوزاي داخلي، مستلزم در نظر گرفتن تمهيدات ويژه اي است كه تا حد ممكن از ورود گاز رادون و دخترهسته هاي پرتوزاي آن به داخل بدن جلوگيري شود.

Radon is a natural radioactive gas that easily enter to respiratory tract and cause considerable biologic damages. The main objective of this study was to determine the dose from the alpha and gamma radiations of radon decay chain products in trachea tissue using Monte Carlo simulation. Materials and Methods: At first a trachea-equivalent cylindrical phantom was simulated by MCNPX Monte Carlo code. Then, dose profiles from alpha and gamma-emitter progenies were separately calculated. The daughter radionuclides were considered as suspended particles with uniform distribution inside the trachea inner volume. Results: The results showed that the received dose by trachea in alpha decay is considerably higher than that of gamma decay. The maximum administered dose by alpha decay was 1.72×10-16 Gy/decay. 218Po was had the highest dose among the studied alpha emitter daughter nuclides. The maximum administered dose by gamma decay was also equal to the 17.55×10-19 Gy/decay, where 214Pb and 214Bi had almost the same contribution in calculated dose. Conclusion: The daughter radionuclides from radon decay chain, especially alpha emitter products of 218Po and 214Po, can be considered as a serious danger viewpoint to the internal exposure. These daughter nuclides can attach to the inner wall of trachea and remain in the respiratory system for long periods of time which can cause to the continuous exposure of trachea. Reducing the biologic effects of these internal radiation source requires especial schemes in order to avoid entering the radon and its radioactive daughters to human respiratory system, as much as possible