УДК: 
539.1 22.04

ВЛИЯНИЕ ВТОРИЧНЫХ ЧАСТИЦ С ВЫСОКИМ ЗНАЧЕНИЕМ ЛИНЕЙНОЙ ПЕРЕДАЧИ ЭНЕРГИИ НА ФАКТОР КАЧЕСТВА ФОТОНОВ

Аннотация

В работе исследована энергетическая зависимость фактора качества моноэнергетического фотонного излучения с энергией до 40 МэВ при прохождении через тонкий слой. Условия облучения моделируют радиобиологические эксперименты по определению относительной биологической эффективности. Фактор качества вычисляется на основе данных о линейных потерях энергии всех частиц в облучаемом слое, которые рас- считываются методом Монте–Карло с использованием программного кода, разработанного в пакете Geant4. Показано, что в рассматриваемых слоях в результате образования тяжелых частиц с высоким значением линейной передачи энергии фактор качества фотонов существенно (в 3–15 раз в зависимости от толщины слоя) отличается от рекомендованного значения, равного 1.

DOI: 
10.18500/1817-3020-2016-16-2-103-108
Литература

1. Belousov A., Bliznyuk U., Chernyaev A. Evaluation of the average weighting factor in thin layer irradiation by bremsstrahlung // Biomedicine and Biotechnology. 2014. Vol. 2, №. 4. P. 80–84.
2. Gudowska I., Brahme A., Andreo P., Gudowska I., Brahme A., Andreo P., Gudowski W., Kierkegaard J. Calculation of absorbed dose and biological effectiveness from photonuclear reactions in a bremsstrahlung beams of end point 50 MeV // Phys. Med. Biol. 1999. Vol. 44. P. 2099‒2125.
3. Kawrakow I. Accurate condensed history Monte Carlo simulation of electron transport. I. EGSnrc, the new EGS4 version // Med. Phys. 2000. Vol. 27. P. 485.
4. Sätherberg A., Johansson L. Photonuclear production in tissue for different 50 MV bremsstrahlung beams // Med. Phys. 1998. Vol. 25. P. 683.
5. Stewart R. D., Wilson W. E., McDonald J. C., Strom D. J. Microdosimetric properties of ionizing electrons in water : a test of the PENELOPE code system // Phys. Med. Biol. 2002. Vol. 47.P. 79–88.
6. Tunga C. J., Liua C. S., Wangc S. L., Changa J. P. Calculations of cellular microdosimetry parameters for alpha particles and electrons // Applied Radiation and Isotopes. 2004. Vol. 61. P. 739–743.

7. Hsia1 Y., Stewart R. D. Monte Carlo simulation of DNA damage induction by x-rays and selected radioisotopes // Phys. Med. Biol. 2008. Vol. 53. P. 233–244.
8. Verhaegen F., Castellano I. A. Microdosimetric characterisation of 28 kV Mo/Mo, Rh/Rh, Rh/Al, W/Rh and Mo/Rh mammography X ray spectra // Radiation Protection Dosimetry. 2002. Vol. 99, №. 1–4. P. 393–396.
9. Karamitros M., Incerti S., Champion C. The Geant4-DNA project // Rad. Onc. 2012. March. Vol. 102. Suppl. 1. P. S191–S192.
10. Incerti S., Ivanchenko A., Karamitros M., Incerti S., Ivanchenko A., Karamitros M., Mantero A., Moretto P., Tran H. N., Mascialino B., Champion C., Ivanchenko V. N., Bernal M. A., Francis Z., Villagrasa C., Baldacchino G., Guèye P., Capra R., Nieminen P., Zacharatou C. Comparison of Geant4 very low energy cross section models with experimental data in water // Med. Phys. 2010. Vol. 37. P. 4692‒4708.
11. Agostinelli S., Allison J., Amako K., Apostolakis J., Araujo H., Arce P., Asai M., Axen D., Banerjee S., Barrand G., Behner F., Bellagamba L., Boudreau J., Broglia L., Brunengo A., Burkhardt H., Chauvie S., Chuma J., Chytracek R., Cooperman G., Cosmo G., Degtyarenko P., Dell'Acqua A., Depaola G., Dietrich D., Enami R., Feliciello A., Ferguson C., Fesefeldt H., Folger G., Foppiano F., Forti A., Garelli S., Giani S., Giannitrapani R., Gibin D., Gómez Cadenas J. J., González I., Gracia Abril G., Greeniaus G., Greiner W., Grichine V., Grossheim A., Guatelli S., Gumplinger P., Hamatsu R., Hashimoto K., Hasui H., Heikkinen A., Howard A., Ivanchenko V., Johnson A., Jones F. W., Kallenbach J., Kanaya N., Kawabata M., Kawabata Y., Kawaguti M., Kelner S., Kent P., Kimura A., Kodama T., Kokoulin R., Kossov M., Kurashige H., Lamanna E., Lampén T., Lara V., Lefebure V., Lei F., Liendl M., Lockman W., Longo F., Magni S., Maire M., Medernach E., Minamimoto K., Mora de Freitas P., Morita Y., Murakami K., Nagamatu M., Nartallo R., Nieminen P., Nishimura T., Ohtsubo K., Okamura M., O'Neale S., Oohata Y., Paech K., Perl J., Pfeiffer A., Pia M. G., Ranjard F., Rybin A., Sadilov S., Di Salvo E., Santin G., Sasaki T.,
Savvas N., Sawada Y., Scherer S., Sei S., Sirotenko V., Smith D., Starkov N., Stoecker H., Sulkimo J., Takahata M., Tanaka S., Tcherniaev E., Safai Tehrani E., Tropeano M., Truscott P., Uno H., Urban L., Urban P., Verderi M., Walkden A., Wander W., Weber H., Wellisch J. P., Wenaus T., Williams D. C., Wright D., Yamada T., Yoshida H., Zschiesche D. Geant4 ‒ A Simulation Toolkit // Nuclear Instruments and Methods A. 2003. Vol. 506. P. 250‒303.
12. Allison J., Amako K., Apostolakis J., Araujo H., Arce P., Asai M., Barrand G., Capra R., Chauvie S.,Chytracek R., Cirrone G. A. P., Cooperman G., Cosmo G., Cuttone G., Daquino G. G., Donszelmann M., Dressel M., Folger G., Foppiano F., Generowicz J., Grichine V., Guatelli S., Gumplinger P., Heikkinen A., Hrivnacova I., Howard A., Incerti S., Ivanchenko V., Johnson T., Jones F., Koi T., Kokoulin R., Kossov M., Kurashige H., Lara V., Larsson S., Lei F., Link O., Longo F., Maire M., Mantero A., Mascialino B., McLaren I., Mendez Lorenzo P., Minamimoto K., Murakami K., Nieminen P., Pandola L., Parlati S., Peralta L., Perl J., Pfeiffer A., Pia M. G., Ribon A., Rodrigues P., Russo G., Sadilov S., Santin G., Sasaki T., Smith D., Starkov N., Tanaka S., Tcherniaev E., Tome B., Trindade A., Truscott P., Urban L., Verderi M., Walkden A., Wellisch J. P., Williams D. C., Wright D., Yoshida H. Geant4 Developments and Applications // IEEE Transactions on Nuclear Science. 2006. Vol. 53, № 1. P. 270‒278.
13. Relative Biological Effectiveness (RBE). Quality Factor (Q), and Radiation Weighting Factor (WR). ICRP Publication 92 // Annals of ICRP. 2003. Vol. 33, № 4.

Краткое содержание (на английском языке): 
Полный текст в формате PDF (на русском языке):