Nükleer tıpta kullanılan beta yayan radyonüklidlerin Monte Carlo simülasyonu

Abstract

Çok amaçlı bir Monte Carlo simülasyon kodu olan Geant4 nükleer tıpta tedavi amaçlı kullanılan beta yayan radyonüklidlere uygulanmıştır. Monte Carlo tekniği ile radyasyon taşınımı hakkında bilgi verilmiştir. Çalışmada Geant4 simülasyon kodu tanıtılmış ve medikal fizik uygulamalarında muhtemel kullanım alanları ve bu kodun diğer kodlara göre üstünlükleri sıralanmıştır. Erbiyum-169, Fosfor-32, Holmiyum-166, Renyum-188 ve İtriyum-90 beta yayan radyonüklidleri Geant4 Monte Carlo simülasyon kodu kullanılarak izotropik nokta kaynak olarak 10.000 adet bozunum için modellenmiştir. Kaynaklar 1 cm yarıçaplı bir küre içersine yerleştirilmiştir. Küre sırasıyla su, doku ve kemik materyalleri ile doldurulmuştur. Küreyi oluşturan materyallere göre bu radyonüklidlerin ortama bıraktıkları dozun değişimine bakılmıştır. Küreyi oluşturan materyallerin yoğunluğu arttıkça kürede oluşan doz miktarı azalmıştır. Kullanılan radyonüklidin ortalama beta enerjisi arttıkça aynı materyalden oluşan küredeki doz artmıştır. An application of Geant4 simulation toolkit to radionuclide therapy has been studied. Monte Carlo calculations for radiation transport has been extensively inroduced. Geant4 simulation toolkit and its specifications are introduced. Geant4 applications to medical physics and its advantages over other MC simulation codes have been explained. Five of the beta emitting radionuclides used in nuclear medicine, Er-169, P-32, Ho-166, Re-188 and Y-90 have been simulated as isotropic point sources for 10000 events in three different media which are water, tissue and bone. The energy that these radionuclides deposited in a 1 cm radius sphere are calculated by using Geant4 simulation toolkit as doses in Gy. It is found that the doses increases while the average beta energy increases, and the doses that one radionuclide causes decrease while the density of the material increase.