مطالعه ی اثرات زیستی نوترون‎ های سریع (MeV14-2) با روش مونت کارلو بر ساختار اتمی ماده ی وراثتی سلول های زنده

مطالعه ی حاضر به بررسی اثرات مستقیم پرتوهای نوترون سریع در محدوده ی انرژی 2 تا MeV 14 و محاسبه ی شکست های تک رشته ای و دو رشته ای ساختار اتمی DNA به روش مونت کارلو می پردازد. بدین منظور از ابزار Geant4 و بسته ی انرژی های پایین Geant4-DNA استفاده شد. ساختار اتمی DNA استخراج شده از بانک داده پروتئین و ماده ی آب به عنوان محیط زیستی انتخاب شدند. در فیزیک لیست مرتبط به انرژی های پایین، طول گام در مرتبه نانومتر و کم تر است و از سوی دیگر مسیر آزاد متوسط نوترون‎ ها در محدوده ی مورد بحث در مرتبه ی سانتی متر به دست آمد. با این شرایط اجرای برنامه با استفاده از رایانه محاسباتی نیز طولانی خواهد بود. در نتیجه طیف ذرات ثانویه ی ناشی از برهم کنش نوترون با اتم های مولکول های آب به هدف تابیده شد. طیف ذرات ثانویه با کمک کتابخانه ENDF و محاسبات نظری استخراج شد. با این روش مدت زمان اجرای برنامه به بیش از تقریبا یک دهم کاهش یافت. سپس اثر بخشی بیولوژیکی نسبی، RBE، نوترون ها با انتخاب پرتوهای گامای کبالت 60، به عنوان تابش مرجع محاسبه شد. نتایج، رفتار تقریبا ثابتی را برای RBE برحسب تابعی از انرژی پیش بینی می کند که هم خوانی بسیار خوبی نیز با پژوهش های دیگر دارد.