بررسی امکان استفاده از چشمه های نوترونی رادیوایزوتوپی در نوترون درمانی با بور

زمینه و هدف: برای انجام موفقیت آمیز نوترون درمانی با بور ( boron ) ابتدا به یک چشمه نوترون مناسب احتیاج است که نوترون­های مورد نیاز ما را تامین کند. در اکثر مراکزی که از این روش برای درمان استفاده می­کنند، چشمه نوترون یک رآکتور است که با توجه به خصوصیات رآکتور، نوترون­های مناسب در آنجا بسیار زیاد است. پر هزینه بودن ساخت یک مرکز bnct: boron neutron capture therapy) ) با استفاده از رآکتور باعث شد که محققان به دنبال چشمه­های دیگر بروند. در این مقاله ما با بررسی چشمه نوترونی am-be و با استفاده از تکنیک فیلتر نوترونی و استفاده از کندکننده­های مناسب باریکه­ نوترونی را ایجاد کردیم. از مزایای استفاده از چشمه نوترونی am-be می توان ارزان بودن، قابلیت حمل و نقل آسان و داشتن ابعاد کوچک را نام برد و به شیوه­ بسیار راحتی می­توان آن را حفاظ سازی نمود. بنابراین با بررسی چشمه های نوترونی رادیوایزوتوپی، از جمله چشمه نوترونی am-be ، می توان امکان بررسی چنین چشمه های نوترونی را در آزمایشات نوترون تراپی با بور فراهم کرد. امید است با بررسی ها و مطالعات بیشتر به نتیجه مطلوبی دست یافت.   روش کار: با بررسی و شناسایی مواد مختلفی مانند اکسید آلومین ( alumina oxide )، گرافیت ( graphite ) به عنوان کند کننده و کادمیوم ( cadmium ) و تیتانیوم ( titanium ) به عنوان مواد جاذب در فیلتر نوترونی مورد استفاده قرار گرفته اند. فیلتر نوترونی طراحی شده در این تحقیق از دو قسمت تشکیل می شود، قسمت اول شامل یک کند کننده با پراکنندگی بالا و درصد جذب بسیار پایین و قسمت دوم فیلتر متشکل از مواد جاذب نوترون می­باشد و باعث می شود که این نوترون ها در یک انرژی معین تک انرژی شوند. با بررسی ها و مطالعات بیشتر بر این تحقیق و طراحی هادی های نوترونی مناسب برای افزایش شار نوترونی می توان از این تحقیق به عنوان شروع یک پروژه مهم در زمینه درمان غده های سرطانی با استفاده از نوترون درمانی با بور، استفاده کرد. این مطالعات و بررسی ها با استفاده از روش مونت کارلو و کد mcnp4c ( mount carlo n-particle ) شبیه سازی شده اند و لازم به ذکر است که در تمام محاسبات، خطای محاسبه شده توسط کد mcnp4c کمتر از 5 درصد می باشد که خطای قابل قبولی است.   یافته ها: با توجه به داده های به دست آمده از اجرای کد mcnp4c ، در انرژی kev 1 قله ای به دست آمده که سطح زیر آن شدت نوترون ها را که برابر n/cm2.s 5- 10 × 22/2 با خطای 0065/0 می باشد، نشان می دهد. شدت به دست آمده را می توان در قدرت چشمه که برابر n/cm2.s 108 است ضرب کرد تا شدت کل نوترون ها را در cm2 1 به دست آورد. برای به دست آوردن شدت کل نوترون ها باید شدت کل در cm2 1 را در مساحت کل فیلتر نوترونی ضرب کرد و لذا شدت کل نوترون برابر n/ s 106 × 29/6 با خطای 03/0% به دست آمده است. از آنجا که شدت نوترون های مورد نیاز برای انجام آزمایشات bnct برابر n/cm2.s 108 × 5 می باشد، می توان با استفاده از روش های مختلف و طراحی هادی ها و منعکس کننده های نوترونی مناسب، این شار نوترونی را تامین کرد.   نتیجه گیری: در این مقاله با شبیه سازی چشمه نوترونی am-be امکان استفاده از چشمه های نوترونی رادیوایزوتوپی در نوترون درمانی با بور مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به خصوصیات چشمه های رادیوایزوتوپی ) ارزان بودن، قابلیت حمل و نقل آسان، در دسترس بودن و ابعاد کوچک ( ، مطالعات بیشتر در این زمینه می تواند بسیاری از مشکلاتی که برای چشمه های نوترونی رآکتور وجود دارند را برطرف سازد. البته با کامل شدن این شبیه سازی می­توان به عملی شدن آن در ایران و درمان بیماران امیدوار بود.