Final Degree Project
Relación entre la energía lineal de microdosimetría y la transferencia lineal de energía de protones en agua
Author/s | Zambrano Salas, Elena |
Director | Cortés Giraldo, Miguel Antonio |
Department | Universidad de Sevilla. Departamento de Física Atómica, Molecular y Nuclear |
Publication Date | 2023 |
Deposit Date | 2023-12-15 |
Academic Title | Universidad de Sevilla. Grado en Física |
Abstract | Durante muchos años, la radioterapia contra el cáncer se ha centrado en el empleo de haces
de fotones y electrones. En la actualidad, la protonterapia está ganando relevancia debido a
que la forma de interacción de los ... Durante muchos años, la radioterapia contra el cáncer se ha centrado en el empleo de haces de fotones y electrones. En la actualidad, la protonterapia está ganando relevancia debido a que la forma de interacción de los protones con la materia permite concentrar la deposición de energía, y por tanto el daño producido, en los tejidos cancerosos, reduciendo así sus efectos fuera de esta zona. Además, se ha comprobado que la terapia con hadrones produce daños más complejos en las cadenas de ADN que aquellos producidos por fotones y electrones, lo que dificulta su reparación. Para el estudio de la complejidad del daño ejercido es necesario conocer la distribución de energía depositada por las partículas, de lo que se encarga la microdosimetría. Debido a que la microdosimetría trata con variables estocásticas, se suelen emplear métodos de simulación basados en el método Montecarlo. En concreto en este proyecto se emplea Geant4 con su extensión Geant4-DNA, que incluye procesos que permiten modelar el daño biológico inducido por radiación ionizante a la escala del ADN. A partir de las simulaciones de haces de protones de entre 10 y 90 MeV, realizamos un estudio de la energía lineal depositada dentro de las regiones de interés (site) en función de la energía del protón y del radio del site. Con idea de conectar estos valores con su análogo macroscópico, la transferencia lineal de energía (LET), hemos comparado los resultados con valores de LET restringidos radialmente, obtenidos también con Geant4, para las mismas energías. Los resultados más destacados de la comparación entre ambas magnitudes son: Para sites suficientemente grandes en comparación con el alcance de los rayos delta, el promedio de la energía lineal coincide con la LET sin restringir para protones de esa misma energía. Conforme se disminuye el radio del site se observa que la energía lineal decrece de forma parecida a la LET restringida radialmente a una distancia desde la traza del protón igual al radio del site, por lo que la influencia de los electrones delta en la energía depositada en la región de estudio es similar en ambas simulaciones. Sin embargo, se ha observado que para radios del site suficientemente pequeños, hay un cambio de tendencia en la energía lineal y el comportamiento se vuelve contrario al de la LET restringida radialmente. |
Citation | Zambrano Salas, E. (2023). Relación entre la energía lineal de microdosimetría y la transferencia lineal de energía de protones en agua. (Trabajo Fin de Grado Inédito). Universidad de Sevilla, Sevilla. |
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TFG_Zambrano_Salas_Elena.pdf | 1.547Mb | [PDF] | View/ | |