Radyoterapide fotonötron ölçümü ve zırhlaması

Abstract

Kanserli hastaların radyasyonla tedavisinde, lineer hızlandırıcılarda üretilen yüksek enerjili X-ışınlarının enerjisi 8 MeV'i geçtiğinde, lineer hızlandırıcıların yapısında bulunan metallerle etkileşime girerler ve ortaya ikincil radyasyon olarak nötronlar da çıkar (γ,n). Bu nötronlar fotonötron olarak adlandırılırlar. Oluşan fotonötronların çalışanlara, hastaya ve çevreye zararını önlemek için öncelikle odada nötron akısı ve dozu tespit edilmelidir. Bu tez çalışmasındaki amaç, lineer hızlandırıcı odasında oluşan fotonötron akısının tespiti ve bu akıya uygun nötron zırh malzemelerinin tespiti ve geliştirilmesidir. Yöntem: Fotonötron akısı tespiti ve nötron zırhlama malzemelerinin testi için nötron aktivasyon analizi metodu kullanılmıştır. Philips SLI-25 lineer hızlandırıcı ile tedavi odasında farklı pozisyonlarda yapılan ölçümlerle, termal nötron akısının konuma bağlı dağılımı elde edilmiştir. Ölçümler, AMATEK-ORTEC marka GMX-20195-P model n-tipi yüksek saflıkta germanyum (HPGe) dedektörü ile alınmıştır ve spektrum analizi için GF3 programı kullanılmıştır. Bulgular: Lineer hızlandırıcı odasında maksimum termal nötron akısının, linak kafasının hemen üzerinde G yönüne doğru olduğu saptanmıştır. Akının duvarlara doğru %92 azaldığı, linak kapısının hemen önünde ise maksimum akının %1'inden daha az olduğu görülmüştür. Nötron zırhlama malzemelerinin aynı nötron akısını zırhlama yüzdeleri; %5 boron katkılı polietilen %89-90, %10 boron katkılı parafin %86, yüksek yoğunluklu polietilen %64, parafin %62, polietilen %59, polipropilen %58, döküm polyamid %53 şeklindedir. Sonuç: Lineer hızlandırıcı odasında bulunan fotonötron akısı, hastaya verilen ek nötron dozu çalışmaları için yol gösterici olabilir. Üretilen %10 boron katkılı parafin zırh malzemesinin geliştirilmesi ile daha efektif ve daha az maliyetli nötron zırhı imal edilebilir.