Physical and biophysical properties of proton tracks of energies 1 keV to 300 MeV in water

Φόρτωση...
Μικρογραφία εικόνας

Ημερομηνία

Τίτλος Εφημερίδας

Περιοδικό ISSN

Τίτλος τόμου

Εκδότης

Περίληψη

Τύπος

Είδος δημοσίευσης σε συνέδριο

Είδος περιοδικού

peer-reviewed

Είδος εκπαιδευτικού υλικού

Όνομα συνεδρίου

Όνομα περιοδικού

Int J Radiat Biol

Όνομα βιβλίου

Σειρά βιβλίου

Έκδοση βιβλίου

Συμπληρωματικός/δευτερεύων τίτλος

Περιγραφή

PURPOSE: To investigate physical and biophysical properties of proton tracks 1 keV-300 MeV using Monte Carlo track structure methods. MATERIALS AND METHODS: We present model calculations for cross sections and methods for simulations of full-slowing-down proton tracks. Protons and electrons were followed interaction-by-interaction to cut-off energies, considering elastic scattering, ionisation, excitation, and charge-transfer. RESULTS: Model calculations are presented for singly differential and total cross sections, and path lengths and stopping powers as a measure of the code evaluation. Depth-dose distributions for 160 MeV protons are compared with experimental data. Frequencies of energy loss by electron interactions increase from approximately 3% for 10 keV to approximately 77% for 300 MeV protons, and electrons deposit >70% of the dose in 160 MeV tracks. From microdosimetry calculations, 1 MeV protons were found to be more effective than 5-300 MeV in energy depositions greater than 25, 50, and 500 eV in cylinders of diameters and lengths 2, 10, and 100 nm, respectively. For lower-energy depositions, higher-energy protons are more effective. Decreasing the target size leads to the reduction of frequency- and dose-mean lineal energies for protons <1 MeV, and conversely for higher-energy protons. CONCLUSIONS: Descriptions of proton tracks at molecular levels facilitate investigations of track properties, energy loss, and microdosimetric parameters for radiation biophysics, radiation therapy, and space radiation research.

Περιγραφή

Λέξεις-κλειδιά

Algorithms, Biophysics, Computer Simulation, Electrons, *Models, Theoretical, *Monte Carlo Method, *Protons, Radiometry, Scattering, Radiation, *Water

Θεματική κατηγορία

Παραπομπή

Σύνδεσμος

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21281230
http://informahealthcare.com/doi/abs/10.3109/09553002.2010.518204

Γλώσσα

en

Εκδίδον τμήμα/τομέας

Όνομα επιβλέποντος

Εξεταστική επιτροπή

Γενική Περιγραφή / Σχόλια

Ίδρυμα και Σχολή/Τμήμα του υποβάλλοντος

Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Επιστημών Υγείας. Τμήμα Ιατρικής

Πίνακας περιεχομένων

Χορηγός

Βιβλιογραφική αναφορά

Ονόματα συντελεστών

Αριθμός σελίδων

Λεπτομέρειες μαθήματος

item.page.endorsement

item.page.review

item.page.supplemented

item.page.referenced