Estudo teórico da contribuição a dose de partículas secundárias geradas por prótons de energias entre 100-200 MeV num phantom de músculo estriado

In the treatment plans in conventional Proton therapy are considered only the elastic interactions of protons with electrons and/or nuclei, it means, mainly ionization and coulomb excitation processes. As the energy needed to reach the deep tumors should be of several hundred of MeVs, certainly the nuclear inelastic channels are open. Only some previous studies of the contribution of these processes in the full dose have been made towards targets composed of water. In this study will be presented the results of the simulation of the processes of interaction of beams of protons in the range of 100-200 MeV of energy with a cylindrical phantom composed by striated muscle (ICRU), emphasizing in the contribution to total dose due to the deposition of energy by secondary particles alpha (α), deuterium (2H), tritium (3H), neutron (n) and hélio3 (3He), originated by nuclear inelastic processes. The simulations were performed by using the method of Monte Carlo, via the computer code MCNPX v2.50 (Monte Carlo N-Particle eXtended). The results will be shown demonstrated through the graphics of the deposited dose with or without nuclear interaction, the percentual of dose deposited by secondary particles, the radial dispersion of neutrons, as well as the multiplicity of secondary particles

Nos planos de tratamento em Protonterapia convencional somente são considerados processos elásticos de interação com elétrons e/ou núcleos, do tipo ionização e excitação Coulombiana. Como as energias necessárias para atingir tumores em profundidade podem ser da ordem de algumas centenas de MeV, certamente canais de processos nucleares inelásticos estão abertos. Somente alguns estudos prévios da contribuição destes processos na dose total já foram realizados para alvos compostos por água. No presente trabalho serão apresentados os resultados da simulação dos processos de interação de feixes de prótons no intervalo de energia de 100-200 MeV com um phantom cilíndrico composto pelo material músculo estriado (ICRU), enfatizando na contribuição a dose total devido à deposição de energia pelas partículas secundárias (alfa (α), deutério (2H), trítio (3H), nêutron (n) e hélio3 (3He)), estes últimos originados nos processos nucleares inelásticos. As simulações foram efetuadas empregando o método de Monte Carlo, através do código computacional MCNPX v2.50 (Monte Carlo N-Particle eXtended). Os resultados serão demonstrados através dos gráficos da deposição de dose com ou sem interação nuclear, porcentagem de dose depositada por partículas secundárias, dispersão de nêutrons radialmente no material, multiplicidade de partículas secundárias