سنجش و ایمنی پرتو
سال:1394 | دوره:4 | شماره:1 |تعداد مقالات:7

در تحقیقات اخیر، باریکه مناسب برای نوترون-درمانی در ستون حرارتی راکتور تهران طراحی شده است. در این مقاله با در نظر گرفتن باریکه درمانی طراحی شده، دز موثر بیمار در حین درمان یک تومور عمقی مغز به کمک کد MCNPX ارزیابی شده است. به این منظور از فانتوم استاندارد ICRP 110 استفاده شده است. ابتدا دز جذبی و دز معادل در عضوهای مختلف بدن محاسبه شد و از انجا دز موثر بیمار با در نظر گرفتن ضرایب وزنی استاندارد برای هر عضو، به دست امد. مدت طراحی درمان بر اساس پرتودهی تومور با دز معادل Gy 20 در عمق 5.5 سانتی متری مغز انجام شده است. در این محاسبات از کارت هایF6/DE6/DF6 استفاده شد. نتایج نشان می دهد که مدت زمان لازم برای نابودی تومور مغزی عمقی حدود 19 دقیقه است و در این مدت دز موثر بیمار برابر 0.9 سیورت خواهد بود.

این پژوهش دربرگیرنده روش نوینی جهت سنتز گرانول های کامپوزیتی می باشد. عمده استفاده از این نوع گرانول های کامپوزیتی در زمینه جذب عناصر نامطلوب از اب های روان یا پسماندها و در نتیجه رفع الودگی محیطی می باشد. یکی از عمده ترین نوع عناصر نامطلوب در پسماندهای مایع، سزیم بوده که منشا بسیاری از الودگی های زیست محیطی را تشکیل می دهد. گرانول جدید سنتز شده MnO2-PANمی باشد. در ادامه پژوهش مورفولوژی و ساختار بلورین گرانول تولیدی به روش های گوناگونی بررسی گردید. تاثیر عناصر مهم در فرایند جذب عنصر سزیم توسط این گرانول نظیر یون های مزاحم و دمای محیط بر روی ضربب توزیع بررسی شد. مشخص گردید نحوه جذب این جاذب از روابط فروندلیج پیروی کرده و عملکرد جداسازی ان به صورت چند لایه است. با توجه به خلل و فرج ساختاری ان و پخش همگن دی اکسید منگنز در سطح مقطع جاذب، گرانول سنتز شده عملکرد مناسبی در جذب رادیونوکلید سزیم دارد. همچنین با افزایش دما ضریب توزیع این جاذب افزایش می یابد.

یکی از مهم ترین ابزار در طیف سنجی اشعه گاما، اشکارساز HPGe می باشد. مفهوم اشکارساز نقطه ای مجازی برای اشکارساز Ge(Li) مطرح شد. براساس این مفهوم، نقطه ای درون اشکارساز ژرمانیومی وجود دارد که می تواند به عنوان اشکارساز نقطه ای مجازی همه واکنش ها را میزبانی کند. اگر واقعا چنین نقطه ای وجود داشته باشد که بتواند همانند زمانی که کل حجم اشکارساز در نظر گرفته می شود، پاسخگو باشد، ملاحظات هندسی مورد استفاده در کالیبراسیون اشکارساز بسیار ساده خواهد شد. این ساده سازی به خصوص در اندازه گیری اکتیویته بخش عظیمی از نمونه ها با اهمیت است. در این پژوهش، با ساخت چشمه های فیلتر کاغذی، به ارزیابی وابستگی مکان اشکارساز نقطه ای مجازی برای اشکارساز HPGe تخت در محدوده انرژی فوتون keV 661-13می پردازیم.

طراحی، ساخت و ازمایش نخستین اشکارساز RETGEMسه گانه در این مقاله ارایه شده است. اشکارسازهای RETGEM به دلیل استفاده از الکترودهایی با مقاومت الکتریکی نسبتا بالا، در برابر تخلیه الکتریکی نسبت به اشکارسازهای THGEM مقاومت بیشتری دارند و در نتیجه با استفاده از ان ها می توان به بهره های بالا دست یافت. اما حتی این اشکارسازها در حد بهره های بزرگتر از 105 نمی توانند در برابر تخلیه الکتریکی مقاوم باشند.در این تحقیق با مطالعه تاثیر ابعاد اشکارسازهای  RETGEMسه-گانه و همچنین اثر فشار و نوع گاز استفاده شده در ان بر بهره اشکارساز، نشان داده شده که با استفاده از اشکارسازهای  RETGEMسه گانه می توان به راحتی و بدون نگرانی از بابت تخلیه الکتریکی به بهره هایی در حد 106 دست یافت. همچنین در تمام ازمایش ها عملکرد اشکارسازهای RETGEMسه گانه و تک گانه مقایسه گردید.

در تعیین پارامترهای دزیمتری چشمه های براکی تراپی تنها با به کار بردن محیط اب اطراف چشمه با چگالی تقریبا 1 gr/cm3 ، برای همه ی بافت های بدن نمی توان به نتیجه ی درستی دست یافت.در این مطالعه با انتخاب بافت استخوان با چگالی 1.40 gr/cm3 و با استفاده از کد مونت کارلویMCNP4C شبیه سازی های لازم برای تعیین پارامترهای دزیمتری در فواصل و زاویه های مختلف انجام شده و اختلاف نسبی بین این دو حالت با یکدیگر مقایسه شده است.نتایج نشان می دهند که، اختلاف نسبی تابع دز شعاعی درفاصله ی 0.75cm حدود 70 درصد و در فاصله ی 0.5cm به بیش از 190 درصد می رسد. همچنین با افزایش فاصله از چشمه (در فواصل بیشتر از 1cm ) این اختلاف نسبی حدود 90 درصد می باشد. اختلاف نسبی تابع ناهمسانگردی در فانتوم بافت استخوان نسبت به فانتوم اب در زاویه های نزدیک به چشمه مشهودتر است به طوری که در زاویه ی صفر درجه اختلاف بیش از 40 درصدی را نشان می دهد. همچنین بیشینه اختلاف نسبی در استفاده از فانتوم بافت استخوان به جای فانتوم اب با افزایش زاویه ازصفر درجه به 90 درجه کاهش پیدا می کند. مقدار ثابت نرخ دز در فانتوم بافت استخوان (0.034±0.84) بزرگتر از فانتوم اب (0.014±0.682) به دست امده است. بنابراین با نتایج به دست امده در این تحقیق در زمان استفاده از روش براکی تراپی در درمان تومورهای بدخیمی که در مجاورت با بافت استخوان قرار دارند می بایست تصحیحات لازم مربوط به پارامترهای دزیمتری بافت استخوان را در برنامه های طراحی درمان طبق جدول های به دست امده در این پژوهش اعمال نمود.

کاربرد وسیع و روز افزون پرتو های یونساز در بخش های مختلف صنایع، پزشکی، کشاورزی؛ تحقیقات ریسک پرتوگیری کارکنان و مردم را افزایش داده است. پرتوهای یونساز به عنوان یک عامل کلاستوژن قوی سبب بروز انواع اسیب های DNA و شکست های کروموزومی می گردد. دزیمتری بیولوژیک با استفاده از انالیز سیتوژنتیک لنفوسیت های خون محیطی انسان کاربرد وسیعی در تخمین دز پرتو در موارد پرتو گیری شغلی وحوادث پرتوی، به خصوص در مواردی که دزیمتری فیزیکی موجود نبوده و یا اطلاعات حاصل از ان دقیق نباشد، دارد. اطلاعات حاصل از دزیمتری بیولوژیکی، پزشک را در اتخاذ تدابیر درمانی مناسب کمک می کند. چندین روش سیتوژنتیک جهت تخمین دز بیولوژیکی وجود دارد که با این روش ها می توان انواع اسیب های کروموزومی ناپایدار و پایدار ناشی از پرتو را سنجیده و با استفاده از منحنی کالیبراسیون مناسب که قبلا در ازمایشگاه و با پرتوهایی با همان کیفیت تهیه شده باشند، دز جذب شده را تخمین زد. در حال حاضر، دزیمتری بیولوژیکی بر اساس بررسی کروموزوم های دی سانتریک روش اصلی و معتبر تخمین دز در موارد پرتو گیری شغلی و حوادث پرتوی است. علاوه بر ان انالیز جابه جایی های کروموزومی با رنگ امیزی (FISH)، سنجش ریز هسته یا میکرونوکلئوس(MN) و تراکم پیش رس کروموزومی(PCC) از دیگر روش های سیتوژنتیک در بیودزیمتری هستند. نشانگرهای بیولوژیک دیگری نیز وجود دارند که به دلایل مختلف کاربرد ان ها محدود و یا در مرحله تحقیقاتی می باشد.

در این مقاله، مکانیسم تولید تابش چرنکوف در ناحیه اشعه ایکس و توزیع طیفی- زاویه ای ان به دقت مورد مطالعه قرار گرفته و برخی از ویژگی های منحصر به فرد این تابش و کاربردهایش بررسی شده است. نتایج نشان می دهند که در نزدیکی لبه های جذب اتمی، قسمت های موهومی و حقیقی ضریب شکست دچار تغییرات شدیدی می شوند و برای محدوده بسیار باریکی از طیف اشعه ایکس، ضریب شکست بعضی مواد بزرگتر از یک شده و کانال هایی برای تابش چرنکوف در ناحیه اشعه ایکس ایجاد می شود. با انتخاب مواد تابش زای مناسب و استفاده از الکترون های نسبیتی حاصل از شتابگرهای الکترونی کوچک، درخشندگی تابش چرنکوف در حالت بهینه محاسبه و با درخشندگی سایر منابع تولید اشعه ایکس نرم مقایسه شده است. بر اساس این بررسی ها، این چشمه ی نوین اشعه ایکس نرم، به دلیل درخشندگی زیاد و تکفام بودنش می تواند در میکروسکوپی اشعه ایکس نرم، طیف سنجی فوتوالکترون و دیگر زمینه های تحقیقاتی مورد استفاده قرار گیرد.