Desarrollo de un código para el transporte de fotones ionizantes en agua con la técnica evento-por-evento

Abstract

El cáncer es una de las enfermedades principales a nivel mundial, esta enfermedad se puede tratar con más de un tratamiento con alta posibilidad de curarse a etapas tempranas, el uso de la radiación como forma de tratamiento y diagnóstico ha ido en aumento a nivel mundial, lo que se busca con el uso de la radiación es el depósito de energía para ocasionar daño y aniquilación de células cancerígenas tratando de dañar lo menos posible las áreas aledañas al tumor. El estudio correcto de la radiación es muy importante, por lo cual para poder estudiar sus efectos se ha recurrido a la experimentación y simulación de la radiación, siendo el método de simulación el más efectivo en el estudio de la radiación ionizante, a través de los años se han desarrollado varios códigos de carácter general que simulan la interacción de partículas, así como de la radiación ionizante, cada uno de ellos actualizándose constantemente. Existen dos metodologías para la simulación de radiación, siendo la primera el método de historias condensadas, este método consiste en simular el efecto global de un gran número de interacciones y tomarlo como un solo evento; el segundo método evento-por-evento consiste en la simulación de cada una de las interacciones que ocurran para cada historia, por ello para poder ahorrar tiempo de computo la mayoría de los códigos que existen recurren a la metodología de historias condensadas; por su naturaleza la metodología de evento-por-evento es más precisa en la simulación de radiación por ello el objetivo de este trabajo fue desarrollar un código de transporte de radiación ionizante utilizando la técnica de evento-por-evento, la fuente se colocó en el origen de un sistema cartesiano tridimensional dentro de un medio semi-infinito de H2O, donde la dirección de emisión fue simulada de manera isotrópica para realizar la validación con una geometría esférica centrada en el origen del sistema. La energía de emisión fue de 1 keV a 6000 keV, guardando las coordenadas de interacción (x_i,y_i,z_i ) y la energía depositada(e_i ), la verificación se realizó mediante la comparación del depósito de energía por fotón en una geometría esférica mediante la variación de su radio con un inicio en 2 cm y creciendo de 2 en 2 cm hasta un radio máximo de 30 cm contra el código MCNP 2.6; también se comparó la fracción de energía depositada, obteniendo diferencias porcentuales entre códigos del rango de 0.12 y 13.5%.