طراحی حفاظ گاما برای دستگاه فعالسازی نوترونی

چکیده روش فعالسازی نوترونی یک روش مفید و غیر مخرب برای تعیین عناصر کم مقدار بدن نظیر اکسیژن، هیدروژن،کربن، فسفر، ازت و غیره به منظور تشخیص برخی بیماری هاست. در این روش هسته های عناصر موجود در بدن با بمباران نوترونی توسط یک چشمه نوترون، برانگیخته شده و پرتوهای گاما گسیل می کنند. با آشکارسازی طیف گامای گسیل شده از بدن می توان از کاهش یا افزایش عناصر نسبت به حالت طبیعی اطلاع یافت. در این روش بیمار ناگزیر از دریافت دز ناشی از برخورد پرتوها می باشد. اما به منظور تضمین حفاظت فرد از دریافت دُز بیش از حد استاندارد آن و جلوگیری از اثرات جانبی برخورد پرتو به بدن، باید مانع از رسیدن پرتوهای غیر ملزوم به بدن بیمار شد. مهمترین منبع ایجادکننده ی پرتوهای نامطلوب، پرتوهای گامای تولیدشده در چشمه نوترونی استفاده شده در دستگاه، مانند چشمه های (?,n) است. منبع دیگر آن پرتوهای گامای ثانویه ای هستند که از برخورد نوترون با اجزای دستگاه ivnaa به وجود می آیند. هدف این پایان نامه، کم کردن دز گامای رسیده به بدن است. به همین منظور در دستگاه ivnaa، حفاظ گاما در دو موقعیت مجزای اطراف بیمار و دور چشمه قرار داده شد و تاثیر این حفاظ گذاری بر کاهش شار گاما، دز گامای رسیده به بدن و تغییرات شار نوترون حرارتی دستگاه مورد بررسی قرار گرفت. اما کمیت مهمی که از کاهش خطرپذیری اطمینان خاطر می دهد، کاهش دز دریافتی کل بدن می باشد. از طرفی در دستگاه ivnaa، اگر بتوان با یک چیدمان خاص، آهنگ کاهش دز دریافتی را به شرط آن که شار نوترون حرارتی در آن برای کاهش زمان اندازه گیری در حد قابل قبولی زیاد باشد تسریع بخشید، حساسیت دستگاه برای یک اندازه گیری دقیق بیشتر شده است. بنابراین یکی از شاخص های دستگاه که باید بهینه شود، حساسیت است. بررسی های صورت گرفته نشان داد که در دستگاه همراه با حفاظ گاما حساسیت نسبت به حالت بدون حفاظ افزایش می یابد و این افزایش با حفاظ حول چشمه نسبت به حفاظ اطراف بیمار بیشتر است. بهترین چیدمان با در نظرگرفتن حساسیت، برای دستگاه همراه با حفاظ تنگستن دور چشمه و پس از آن جیوه در همین موقعیت با شعاع های بیشتر از 4cm محاسبه شد.