‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ارزیابی میزان دوز جذبی ناشی از تابش‌های آلفا و گامای دخترهسته‌های گاز رادون در بافت نای

زمینه و هدف: رادون (rn222) یک گاز پرتوزای طبیعی است که به راحتی وارد دستگاه تنفسی می‌شود و باعث ایجاد آسیب‌های زیست‌شناختی قابل ‌توجهی می‌گردد. هدف اصلی این مقاله، تعیین دوز ناشی از تابش آلفا و گامای دخترهسته‌های حاصل از زنجیره واپاشی رادون در بافت نای با استفاده از شبیه‌سازی مونت‌کارلو می‌باشد. مواد و روش‌ها: ابتدا یک فانتوم استوانه‌ای معادل نای توسط کد مونت‌کارلوی mcnpx شبیه‌سازی شد. سپس پروفایل‌های دوز ناشی از محصولات آلفازا و گامازای حاصل از زنجیره واپاشی رادون به‌ صورت جداگانه محاسبه گردید. دخترهسته‌های پرتوزای موردمطالعه، به صورت معلق در فضای داخل نای در نظر گرفته شدند. یافته‌ها: نتایج نشان داد که میزان دوز رسیده به نای در واپاشی آلفا، به مراتب بیشتر از واپاشی گاما است. بیشینه دوز ناشی از دخترهسته‌های آلفازا برابر 16^10×1.72 گری بر واپاشی به‌دست آمد. پولونیم218 (po218) دارای بالاترین دوز در بین دخترهسته‌های آلفازای مورد مطالعه بود. همچنین بیشینه دوز جذبی ناشی از واپاشی گاما برابر 1910×17.55گری بر واپاشی به‌دست‌آمد که سرب214 (pb214) و بیسموت214 (bi214)سهم تقریباً یکسانی در دوز محاسبه شده داشتند. نتیجه‌گیری: دخترهسته‌های کوتاه‌عمر حاصل از واپاشی گاز رادون، به خصوص محصولات آلفازا شامل پولونیم218 و پولونیم214 می‌توانند یک خطر جدی به لحاظ پرتوگیری داخلی تلقی گردند. این دخترهسته‌ها می‌توانند از طریق اتصال به دیواره نای به مدت طولانی در داخل سیستم تنفسی باقی بمانند و باعث پرتوگیری مداوم نای گردند. کاهش تاثیرات زیست‌شناختی ناشی از این چشمه‌های پرتوزای داخلی، مستلزم در نظر گرفتن تمهیدات ویژه‌ای است که تا حد ممکن از ورود گاز رادون و دخترهسته‌های پرتوزای آن به داخل بدن جلوگیری شود.

Absorbed Dose Assessment from Alpha and Gamma Rays of Radon Progeny in Trachea Tissue

Introduction: Radon is a natural radioactive gas that easily enter to respiratory tract and cause considerable biologic damages. The main objective of this study was to determine the dose from the alpha and gamma radiations of radon decay chain products in trachea tissue using Monte Carlo simulation. Materials and Methods: At first a tracheaequivalent cylindrical phantom was simulated by MCNPX Monte Carlo code. Then, dose profiles from alpha and gammaemitter progenies were separately calculated. The daughter radionuclides were considered as suspended particles with uniform distribution inside the trachea inner volume. Results: The results showed that the received dose by trachea in alpha decay is considerably higher than that of gamma decay. The maximum administered dose by alpha decay was 1.72×1016 Gy/decay. 218Po was had the highest dose among the studied alpha emitter daughter nuclides. The maximum administered dose by gamma decay was also equal to the 17.55×1019 Gy/decay, where 214Pb and 214Bi had almost the same contribution in calculated dose. Conclusion: The daughter radionuclides from radon decay chain, especially alpha emitter products of 218Po and 214Po, can be considered as a serious danger viewpoint to the internal exposure. These daughter nuclides can attach to the inner wall of trachea and remain in the respiratory system for long periods of time which can cause to the continuous exposure of trachea. Reducing the biologic effects of these internal radiation source requires especial schemes in order to avoid entering the radon and its radioactive daughters to human respiratory system, as much as possible.