Bazı biyolojik bileşiklerin kütlesel enerji soğurma katsayılarının Monte Carlo yöntemiyle hesaplanması

Şengül A., Bozkurt A.

SÜLEYMAN DEMIREL ÜNIVERSITESI FEN EDEBIYAT FAKÜLTESI FEN DERGISI = SÜLEYMAN DEMIREL UNIVERSITY FACULTY OF ARTS AND SCIENCE JOURNAL OF SCIENCE, cilt.16, sa.2, ss.416-423, 2021 (Hakemli Dergi)

Özet

Bu çalışma, insan vücudundaki organ ve dokuların bileşiminde yer alan on üç biyolojik bileşik için kütlesel enerji soğurma katsayılarının Monte Carlo yöntemi kullanılarak hesaplanmasını amaçlamaktadır. MCNP radyasyon taşıma yazılımı ile gerçekleştirilen simülasyonlarda, kare prizma şeklinde bir soğurucu malzeme üzerine paralel bir foton demeti yönlendirilerek, tek enerjili bir noktasal foton kaynak geometrisi kullanılmıştır. Problem geometrisindeki tüm bileşenler, hedef soğurucu dışındaki malzemelerde gerçekleşebilecek etkileşimleri önlemek için bir vakum küresi (r=100 cm) ile çevrelenmiştir. 10 keV-20 MeV aralığında yirmi sekiz farklı foton enerjisinde gerçekleştirilen simülasyonlar sonucunda elde edilen µen/ρ değerleri NIST tablolarından elde edilen değerler ile kıyaslanmış ve uyumlu bulunmuştur. Bu yöntemin kütlesel enerji soğurma katsayıları literatürde yer almayan malzeme bileşimleri ve enerji değerleri için alternatif bir hesaplama aracı olarak kullanılabileceği düşünülmektedir.

This study aims to compute total mass energy absorption coefficients of thirteen biological samples found in human body using the Monte Carlo method. The simulations were carried out using MCNP radiation transport software and utilized rectangular parallelepiped shaped absorbers upon which a point source emitted mono-energetic and parallel beam of photons. All the components in the problem geometry were surrounded by a vacuum sphere (r=100 cm) to avoid any interactions in materials other than the sample. The simulations were performed for twenty-eight photon energies in 10 keV-20 MeV energy range and µen/ρ results were compared with data from NIST compilations which indicated very good agreement. This method can be used for calculations of mass energy absorption coefficients for materials or energies where data are not available in literature.