Estudo da contribuição do espalhamento nuclear não elástico na trajetória mais provável de prótons em alvo homogêneo composto de água

Abstract

The Therapy with proton beam has shown more e ective than Radiotherapy for oncology treatment. However, to its planning use photon beam Computing Tomography that not considers the fundamentals di erences the interaction with the matter between X-rays and Protons. Nowadays, there is a great e ort to develop Tomography with proton beam. In this way it is necessary to know the most likely trajectory of proton beam to image reconstruction. In this work was realized calculus of the most likely trajectory of proton beam in homogeneous target compound with water that was considered the inelastic nuclear interaction. Other calculus was the analytical calculation of lateral de ection of proton beam. In the calculation were utilized programs that use Monte Carlo Method: SRIM 2006 (Stopping and Range of Ions in Matter ), MCNPX (Monte Carlo N-Particle eXtended) v2.50. And to analytical calculation was employed the software Wolfram Mathematica v7.0. We obtained how di erent nuclear reaction models modify the trajectory of proton beam and the comparative between analytical and Monte Carlo method

A Terapia com feixe de Prótons tem se mostrado mais efetiva para o tratamento de câncer à Radioterapia. No entanto, em seu planejamento se usa a Tomogra a Computadorizada de Raios-X que não se leva em consideração as diferenças fundamentais entre a interação dos Raios-X e dos prótons com a matéria. Atualmente, há um grande esforço para se desenvolver Tomógrafos com Feixe de Prótons. Para tanto, é de grande importância saber a trajetória mais importante do feixe de prótons a m de haver de modo exato a reconstrução da imagem. Neste trabalho foram realizados os cálculos da trajetória de um feixe de prótons em um meio homogêneo composto de água levando em consideração as interações inelásticas nucleares, e também os cálculos analíticos para a de exão lateral do feixe de prótons. No estudo foram empregados códigos fundamentados no método Monte Carlo: SRIM 2006 (Stopping and Range of Ions in Matter ), MCNPX (Monte Carlo N- Particle eXtended) v2.50. Para os cálculos analíticos utilizou-se o Wolfram Mathematica v7.0. Com isso se obteve como os diferentes modelos de tratamento de reações nucleares implementados nos código alteram as trajetórias obtidas e as respectivas comparações entre o método Monte Carlo e Analítico