Estudo teórico da contribuição à dose de partículas secundárias geradas por prótons de energias entre 100 e 200 MeV num Phantom de substituto de tecido MS20

Abstract

The goal of this project is the reproduction, through the simulation code based on the MCNPX (Monte Carlo N-Particle eXtended) v2.50 method, of the proton beam interaction with the material, since, in proton therapy, only the particle ionization and excitation are analyzed and the occurence of nuclear interactive inelastic process are not considered. This work will help the development of studies concerning the contribution to the total dosis of secondary particles generated by nuclear interaction in proton therapy. They are: alpha particles ( ), deuterium(2H), tritium (3H), neutron (n) and helium (3He). A MS20 tissue substitute phantom was used as the target and the energy of the proton beams was within an interest range of 100 to 200MeV. With the results obtained, it was possible to generate graphics which allows the analysis of the dosis deposition relation with and without nuclear interaction, the percentage of secondary particles deposited dosis, the radial dispersion of neutrons in the material, the secondary particles multiplicity, as well as the relation between the secondary particles spectrum with the próton generated spectrum

O presente projeto tem como objetivo a reprodução, através do código de simulação baseado pelo método de Monte Carlo MCNPX (Monte Carlo N-Particle eXtended) v2.50, dos processos de interação dos feixes de próton com a matéria, uma vez que em protonterapia se analisam apenas processos de ionização e excitação e não são considerados os processos inelásticos de interação nuclear. Este trabalho servirá como suporte ao desenvolvimento do estudo da contribuição à dose total das partículas secundárias formadas por interação nuclear em protonterapia. São elas: partículas alfa ( ), deutério (2H), trítio (3H), nêutron (n) e hélio3 (3He). Sendo utilizado como alvo um phantom de substituto de tecido MS20, e feixes de próton com energia dentro de um intervalo de interesse que variam entre 100 e 200 MeV. Com os resultados obtidos foi possível gerar gráficos, que nos possibilitam analisar relação de deposição de dose com ou sem interação nuclear, porcentagem de dose depositada por partículas secundárias, dispersão de nêutrons radialmente no material, multiplicidade de partículas secundárias, bem como, relação do espectro das partículas secundárias com o espectro formado pelo próton