Monte-carlo yöntemi ile ağır iyonların kemik dokusundaki enerji dağılımının hesaplanması

Abstract

V. ÖZET Monte-Carlo Yöntemi İle Ağır İyonların Kemik Dokusundaki Enerji Dağılımının Hesaplanması Bu çalışma, Monte-Carlo yöntemi ile ağır iyonların kemik dokusundaki enerji dağılımının hesaplanması amacını taşımaktadır. Burada, ağır iyonların (örnek olarak alınan atom numarası Z=2, 6, 7 ve 8 olan iyonların) kemik dokusundaki durdurma gücü ve erişme uzaklığı değerleri ve diğer fiziksel büyüklükler J. F. Ziegler, J. P. Biersack ve U. Littmark'ın Monte-Carlo yöntemini kullanarak geliştirdikleri TRIM (Transport of Ions in Matter,1985) adlı bilgisayar programı yardımıyla hesaplanmıştır. Ağır iyonların doku içinde ortalama doz dağılımını, Zö'yi incelerken, nükleer çarpışma kaynaklı doz, Z'.D ile coulomb etkileşmesi kaynaklı doz, ze.D dağılımı ayrı ayrı ve ortalama lineal doz, ¥d bu çalışmada geliştirilen DOSE adlı bilgisayar pogramıyla hesaplanmıştır. Bu yöntem İle öncelikle iyonların su içinde depoladığı doz dağılımları incelenmiş ve bulunan sonuçlar daha önce yapılan çalışmalarla karşılaştırılarak uyum içinde olduğu görüldüten sonra bu yöntemden ağır iyonların kemik dokusu içindeki doz dağılımının hesaplanmasıda faydalanılmıştır. Elde edilen yeni sonuçların daha önce yapılan teorik ve deneysel çalışmalarla karşılaştırıldığında uyum içinde olduğu görülmüştür. Elde edilen sonuçların ilk çalışmalara ilişkin kısmı çeşitli uluslararası toplantılarda tartışılmış ve yayınlanmıştır L' 2.1 3J. Araştırmanın temel amacını kapsayan kısmı ise bu tezin içeriğini kapsamaktadır. 33

SUMMARY Monte - Carlo Calculation of Heavy Ion Energy Deposition Distribution in Bone Tissue Energy deposition distributions of heavy ions such as Z=2,6,7 and 8 were simulated in bone tissue using code TRIM (Transport of Ions in Matter). The program based on Monte - Carlo technique and developed by J. F. Ziegler, J. P. Biersack and U. Littmark in 1985. The program calculated stopping powers of heavy ions for nuclear and coulomb interaction with atoms of the target bone tissue. Additional parameters includes, in this calculations are ion range, radial and depth energy deposition distributions and other physical parameters of importance. In order to calculate specific dose mean energy, Zd and dose mean energy, Yd we have developed a program called DOSE. This program calculates Zd for nuclear and coulombic reactions of incident ion with the atoms of bone tissue. We have also calculated ^6, specific dose distributions for water target and reproduced the other results of researcher's work, in order to verify our results. Primary results agreed reasonably well with the preceding results. Principal part of this investigation includes calculations with bone tissue material. Initial findings are presented in several international syposiumL'2' >3J. However detailed description of this research is concern of this thesis. 34