Simulación de deposición de energía de los fotones y electrones utilizando la ecuación de Boltzmann

Abstract

Los procedimientos que implican el uso de radiación ionizante en el campo biomédico se han investigado en los últimos años - en particular con respecto a la determinación de la energía depositada en el tejido humano en pacientes sometidos a radiación. En este contexto, el presente trabajo se presenta una metodología para el cálculo de la dosis absorbida, el factor de acumulación y la energía depositada en los materiales utilizados para simular el tejido humano y otras pantallas utilizadas en los proyectos. Los procesos aleatorios de interacción de fotones y electrones con estos materiales se simularon mediante métodos matemáticos para la solución de la ecuación de transporte con aproximaciones de los núcleos dispersión de Klein-Nishina y Rutherford aplicado a la ecuación de Fokker-Planck.

Procedures involving the use of ionizing radiation in the biomedical field has been investigated in recent years - in particular as regards the determination of the energy deposited in human tissue in patients undergoing radiation. In this context, this paper presents a methodology for the calculation of the absorbed dose, the build-up factor and the energy deposited in the materials used to simulate human tissue and other screens used in projects. The random processes of interaction of photons and electrons with these materials were simulated by mathematical methods for solving to solve the transport equation with approximations of the scattering kernel of Klein-Nishina and Rutherford scattering cores applied to the Fokker-Planck equation.

Procedimentos que envolvem o uso das radiações ionizantes na área biomédica têm sido investigados nos últimos anos – em especial, no que tange à determinação da energia depositada no tecido humano em pacientes submetidos à radiação. Nesse contexto, o presente trabalho apresenta uma metodologia para cálculo da dose absorvida, fator de build-up e energia depositada em materiais empregados para simular o tecido humano e outros utilizados em projetos de blindagens. Os processos randômicos de interação de fótons e elétrons com esses materiais foram simulados por métodos matemáticos para resolver a equação de transporte com aproximações dos núcleos de espalhamento de Klein-Nishina e Rutherford aplicada na equação de Fokker-Planck.