Verificación del código PenG4 para transporte de electrones con dose-point kernels

Abstract

En este trabajo se presenta una verificación del código Monte Carlo PENG4 para transporte de electrones por debajo de 1 MeV. Por un lado, la precisión de este método es de gran utilidad en investigación clínica, permitiendo estudiar técnicas novedosas de tratamientos y ajustar modelos analíticos de los sistemas de planificación. Por otro lado, el estudio de electrones resulta de especial interés, ya que siempre están involucrados en los tratamientos de radioterapia, sea directamente o como radiación secundaria. Además, los electrones secundarios producidos suelen encontrarse generalmente por debajo de 1 MeV. Con estos propósitos, se han simulado haces de electrones monoenergéticos a través de un medio material con simetría esférica, utilizando dos códigos distintos, GEANT4 y PENG4. Como método de comparación y análisis se ha empleado la estimación de Dose Point Kernels (DPK). En primer lugar, se han estudiado distintas listas de física de GEANT4, emstandard_opt4, emlivermore y empenelope, obteniendo discrepancias relativas inferiores al 5% y concluyendo que la más precisa en general se corresponde con emstandard_opt4. No obstante, la más adecuada siempre dependerá de las características del experimento considerado, como el material y la energía inicial de los electrones. En segundo lugar, se han optimizado los parámetros caracterísiticos de PENG4, analizando visualmente la influencia de cada uno de ellos sobre las simulaciones y concluyendo que los valores óptimos se corresponden con C1 = C2 = 0.01 y WCR = WCC = EABS = 102 eV. Por último, se han comparado ambos códigos entre sí, obteniendo diferencias relativas por debajo del 5% en casi todos los casos, que demuestran la versatilidad y robustez de PENG4.