هدکشناد یهاپ مولع
یشزومآ هورگ کیزیف
نایاپ همان یارب تفایرد هجرد نایاپ همان یسانشراک دشرا
هتشر شیارگ کیزیف یا هتسه
رد نیزیل هنیمآ دیسا یور اماگ وترپ ریثأت یسررب رازفا مرن زا هدافتسا اب فلتخم یاهزد
GEANT4-DNA
رگشهوژپ :
ینامکرت یلیلج دادرهم
:امنهار دیتاسا
روپراقفلاوذ داهرف رتکد یدسا هلادسا رتکد
رویرهش
1398 داتسا
امنهار :
رواشم داتسا :
یسررب ماگ وترپ ریثأت ا
...نیزیل هنیمآ دیسا یور
ناونع و :روآدیدپ مان سررب
ی ثأت ری ور اماگ وترپ ی
سا دی مآ هنی ل نیزی اهزد رد ی رازفا مرن زا هدافتسا اب فلتخم
GEANT4-DNA ینامکرت یلیلج دادرهم /
داتسا نا امنهار : روپراقفلاوذ داهرف رتکد یدسا هلادسا رتکد_
داتسا :رواشم نا
خیرات :عافد
دادعت حفص :تا 109
.ص
نایاپ هرامش :همان
اپ هرامش / هورگ مان ی
نا همان
:هدیکچ :فده هنیمآدییییسا راتفر ییییسررب قیقحت نیا زا فده یاه
L-Lysine و
D-Lysine ت ماگنه
شبا
نآ هب یژرنا مک اماگ یاهوترپ ادومن مییسر و اه
ه یییسو هب هدییش هتفریذپ یژرنا یاهر و لوکلوم ود نیا ی
هییسیاقم یم لوکلوم ود نیا ی .دییشاب
یم میییسقت درگتییسار و درگرگ هورگ ود هب هنیمآ یاهدیییسا دنوییش
هورگ لوا فرح اب درگرگ یاه هورگ وL
لوا فرح اب درگتییسار یاه یم نایبD
تادوجوم ندب رد .دنوییش
هنیمآ یاهدیس ا هدنز رد اب هک میتش اد دص ق یزاس هیبش نیا ماجنا اب ور نیا زا دنرادن دوجو درگتس ار ی
یسررب نیزیلا هنیمآدیسا یور رب ار وترپ ریثأت هنیمآدیسا عون ود نیا یور رب اماگ شبات لماع نتفرگرظن .میبایب یلامتحا خساپ کی شسرپ نیا یارب ات مینک شور :شهوژپ یسانش لی حت روظنم هب
دیاب قیقحت نیا رتهب هگره یسررب و اگ وترپ تاریثأت اب
م یور رب ا
نینچمه تشاد ییانشآ تفاب روظنم هب
دیاب یزاس هیبش دنور رتهب کرد رد
هنیمز اب یزاس هیبش ی مرن
رازفا Geant4_DNA .تشاد یفاک تراهم
یم قیقحت شزرا هب هک یرگید لماع رد یفاک تراهم دیازفا
هنیمز نوریب ی رن نیا زا جیاتن یشک م
لی حت و رازفا یجورخ
هیبش نیا زا لصاح یاه .تسا یزاس
روظنم هب
هیبش زا یجورخ جیاتن تسرد لی حت .تشاد یفاک ط ست سکونیل لماع متسیس هب دیاب یزاس
هتفای اه : هتفای یم ار شهوژپ نیا یاه میسرت اب ناوت
لودج لوکلوم طسوت هدش هتفریذپ یژرنا یاه یاه
یژرنا بسحرب هعلاطم دروم مسر نینچمه سکیا وترپ و اماگ وترپ ف تخم یاه
دومن هسیاقم یاهرا یژرنا ی
بذج رد یشبات یژرنا و هدش یاه لوکلوم
L-Lysine D-Lysine
Poly-Lysine و هسیاقم و
یا ی ن
.درک وجتسج رگیدکی اب اهرادومن هجیتن :یریگ لوکلوم L-Lysine D-Lysine و
رد زج دنگ یم لمع مه هب هباشم رایسب دروم دننک
یژرنا رد اما لوکلوم30eV
L-Lysine هب یژرنا بذج نیا دوش یم یناهگان یژرنا بذج کی راگد
لیلد هب یژرنا بذج نیا هک ب تسین لوکلوم نیا اب یسامت یاماگ یاهوترپ طسوت دایز یژرنا لاقتنا لیلد اماگ یاهوترپ دادعت یناهگان شیازفا زا هرابکی هب هک تسا
هب ددع9 یم ددع21
.دسر
لوکلوم Poly-Lysine یم بذج ار یرتشیب یژرنا رگید لوکلوم ود هب تبسن
هکیراب دادعت ینعی دنک
یم .دراد یریگمشگ شیازفا رگید و کلوم ود هب تبسن لوکلوم نیا اب یدروخرب سکیا و اماگ یاه ناوت
ندوب رتدایز هب ار رما نیا لیلد داد تبسن رگید لوکلوم ود هب تبسن لو کلوم نیا دروخرب عطقم عطس
.
هژاو :یدیلک یاه D-lysine
Geant4-DNA L-lysine
Poly-lysine Zwitterion
.
1 فده و همدقم -
1-1 فده لصف
ناونع اب هک همان نایاپ زا لصف نیا رد
"
همدقم فده و
"
یراد دصق هدش یراذگ مان م
ادتبا هک
یتای ک هوحن و ییازوترپ شیادیپ دروم رد میهد رارق ثحب دروم ار نآ لماکت ی
یتامدقم نآ زا سپ .
تسیز دروم رد رکذ نآ تیمها و شبات یسانش
.دش دهاوخ و قیقحت هب نادنمشناد قایتشا لیلاد
یناهج گنج نارود زا سپ م ع زا هزوح نیا شرتسگ تخادرپ میهاوخ
.
سپ زا ی ک رکذ ی هچخیرات تا د هب طوبرم میهافم و ف تخم یاهاک
رارق هعلاطم دروم ار ز یم
میهد
.تسا هنیمز نیا رد قیقحت یارب دوجوم یاهانبم زا یکی هک حیضوت ار ییازوترپ موهفم نآ زا سپ
حیضوت نآ شجنس یاهرایعم دروم رد و یم هداد
دوش وترپ تارثا یدعب شخب رد سکیا وترپ و اماگ
ب یور رب ار تفا
رارق یسررب دروم بذاج داوم و هدنز یاه داد میهاوخ
تارثا رکذ اب ییاهن شخب رد .
رد یعس میقتسم ریغ و میقتسم وترپ هدام اب اهدروخرب نیا راثآ حیرشت
توافت و هتشاد بذاج ی اه
رارق ثحب دروم دروخرب زا عون ود نیا رد ار یم
میهد .
نیا هیاپ ثحابم نایب هب قیقحت زا لیییصف نایاپ ییارجا دنور رتهب کرد یارب دوجوم ییا
همان
هداد صاصتخا یم
دوش یعس نینچمه یم
مینک تهج مزلا تیمامت اب یگداس نیع رد بلاطم هک
.دنوش یفرعم قیقحت رد دوجوم فادها دربشیپ 1-1 یخیرات زادنا مشچ
زور یگدنز رد نادنگ ییازوترپ و شبات یکشزپ و هناروآ نف یاهدربراک م
م هر تسا هدش هتخیمآ ا
یم یناسآ هب هک رایسب یم ع شبات م ع لک یخیرات ظاحل زا هک نیا رب ینبم ار تیعقاو نیا ناوت
لاس .تفرگ هدیدان ار تسا دیدج فشک ملاعا لاس نیمدص 1995
"
ان دیدج وترپ
" ذف یوس زا
2 یسررب
ماگ وترپ ریثأت ا
...نیزیل هنیمآ دیسا یور
نگتنور هچخیرات .دوب1
زا فشک نیا ملاعا زا سپ هام دنگ یاه هتفای ی ییازوترپ فشک ه مج
لرکب طسوت یعیبط م نیا رب یهاوگ 2
یم م ع هک تسا ب ط هرود رد دناوت
ماگ هاتوک یا یدن ب یاه
تشذگ زا سپ ییازوترپ و هدننوی شبات یتخانش تسیز راثآ هب طوبرم تامو عم هنافسأتم .درادرب نور شرازگ زا ههد دنگ گت
و تاعلاطم فعض ببس هب رما نیا و دندش فشک ن یپ
رد اه هدیا دربش
دوب هنیمز نیا نرلآ(
).1381
لایییس للاخ رد شیامزآ نگتنور 1895
هن یمز رد ار ییاه هی خت ی
یاه هلول رد یکیرتکلا ی
هییشیییش رارق یلاوح نآ رد هک یییساکع تاحفییص ندییش هریت هب هک داد یم ماجنا اوه زا یلاخ یا
و وترپ کیزیف م ع ساسا فشک نیا .درب یپ تشاد .دوب ییازوترپ
رد ار دوخ هلاقم راهگ زا هلاقم نیلوا هنیمز نیا رد قیقحت زا سپ لرکب یرناه هیروف24
1896
هلاقم نیا داد هئارا ناتس گنهرف هب هرابرد
رد نینچمه وا .دوب ذفان یاهوترپ و یس ناس روئو ف ی 18
هم نیمراهگ 1896 هلاقم
یا رد ناونع اب ار هنیمز ن
"
شبات لییییسگ یز ف مویناروا زا دیدج یاه
"
ش یعدم نآ یط یو هک داد هئارا .تسا هدمآ لیان یفشک هب هک دوب هد
زا سپ رما نیا هب هتفه12
هجیتن هرمث و دیسر ییاهن یریگ مان هب راک ی
"
ییازوترپ
"
.دش فورعم (
Rossi et al. 1995 )
ییازوترپ دربراک هک دوب یهیدب نادنگ یکشزپ رد سکیا هعشا و
سکیا وترپ هاگتسد هیلوا هنومن
لاس رد یکشزپ یاهدربراک یارب لمح لباق سکیا وترپ هاگتسد عارتخا زا سپ دش هتخاس 1896
لاس رد رد یس اس ا یلوحت ایناتیرب شترا رد تاحارج صیخش ت یارب هاگتس د نیا کمک و1898
.دمآ دیدپ یماظن یکشزپ دروفردار رد شناراکمه رگید و3
کم هاگییشناد ندمآ لیان ییاه فییشک هب لارتنوم رد لیگ
هک د
ی صا زا یکی هب لیدبت اهدعب ناینب نیرت
اه .دش یشبات مو ع یارب
ناییشن تایفییشک نیا زا یکی شبات نداد
همییشگ زا یییشان یاه ( .دوب یعیبط یازوترپ یاه
نیا
دوب هدش هتخاس ف تخم وترپ عون هس زا همش گ )
ک مک ذوفن و دایز مرج اب یتارذ . معا رثا رد ه
لا
دندش یم فرحنم یکیرتکلا نادیم زا رتش یب ناش ذوفن تردق هک افلآ زا رتمک مرج اب یتارذ )افلآ(
و دوب افلآ تفایم فارحنا یکیرتکلا نادیم تحت
دن فرحنم یکیرتکلا نادیم تحت هک یتارذ و )اتب(
یمن دش دن ذوفن و نآ دوب لبق ی هرذ ود زا رتش یب اه ب دروفردار )اماگ(
همه دوجو ا رد شییاناوت ی
Wilhelm Rontgen .
1
Henri Becquerel .
2
Ernest Rutherford .
3
فده و همدقم 3
لایییس رد دوخ ینارنخیییس رد وا هک اریز دوبن نویییصم اطخ زا م ع یماگیییشیپ نمجنا رد1933
ندش هتسکش زا یشان یژرنا مو ع دربشیپ ییایناتیرب ب یزیگ ار متا
ی یم رادقم دقتعم و تشادنپ
متا نیا لیدبت زا یس ک ره هک دوب یتردق عبنم راظتنا اه
دش اب هتش اد ار هوای
دنک یم ییوگ نرلآ(
.
).1381 هچخیرات رد مهم و یدی ک لصف هیلوا ی
ی شبات مو ع ریپ طسوت مویدار فشک زا دیاب ار
1یروک
1. Pierre Curie 2. Marie Curie
یرام و
2یروک یرام طس وت مینو پ فش ک درک زاغآ گرزب یتیقفوم شرس مه گرم زا سپ یروک
.تسا یشبات مو ع رد د اب فداییصت رثا رب یروکریپ گرم هک تییسا مزلا هتکن نیا رکذ هتبلا ر
نابایخ رد یا هکییش یاه
اما دوب سیراپ تقیقح عوضوم نیا
یرام مه هک دراد هدش دوخ فشک ینابرق شرتخد مه و یروک
ناطریییس هب لاتبا رثا رب و و مویدار یزایییسادج ماگنه یریگوترپ رثا رب رما نیا .دنتیییشذگرد نوخ
.دش ضراع اهنآ رب موینولوپ افاشتکا یمامت دوجو اب یرام ات نگتنور نامز زا ریگمشگ ت
نیمز رد یروک ه
ییازوترپ و شبات ی
عاضوا تسیز کگوک تاشیامزآ ماجنا زج هب رما نیا دوبن رادروخرب یبوخ تیعضو زا شبات یسانش
آ دروم رد تسیز راث
و مویدار زا هدش لیسگ وترپ یتخانش زا یشرازگ
هرابرد دوخ تاعلاطم ریثأت ی
هغابروق هچب یور رب اهوترپ رد یاه
زیگ دشر لاح هنیمز رد یرگید
تسیز ی دوجو شبات یسانش
تشادن .
ریپ یروک تفایرد راجنهان دشر لاح رد یاه هغابروق هچب یور رب مویدار زا ی یسگ یاهوترپ هک -ی
یم دوجو هب یدیدش یاه هتفای نیا هب هنافسأتم یلو دروآ
ینادنگ هجوت اه یماگنه یتح دشن
هک
تسیژولویدار سد زا ار دوخ ناتشگنا و دندش یتسوپ تاعیاض راگد هیلوا یاه
دنداد ت رد یششوک
ماظن یسررب تهج دنم
متسیس یور رب شبات تارثا دروم رد رد رما نیا .دماین لمع هب هدنز یاه
لاس یماگنه1902
هک نیلوا یارب ب
رپ یناطرس راثآ رب ینبم یشرازگ را خرب ماگنه سکیا یهدوت
درو
هزیگنا زین دش رشتنم تسوپ اب ماظن یسررب یارب مزلا ی
ات یتخانش تسیز تارثا دنم ار هدننوی شب
.دادن نادنمشناد هب یاه لاییس رد یّمک یم ع ناونع هب شبات کیزیفویب تیمها ات1920
یییسررب دنور رد1922 یاه
.دش راکشآ شبات راثآ یّمک یساسا زا یکی رد تاقیقحت نیرت
کاپ هب طوبرم هنیمز نیا سوکرام و3
نآ راتشون .دشاب یم4
اه
یاه هتخای یّمک تییشک نوماریپ م ییاه شور و نارادناتییسپ
هتخای نیا دوبهب و میمرت رب ینتب اه
دوب ( Puck et al. 1955 .)
تاقیقحت زا کبییس نیا تفاب میمرت یارب لدم داهنییشیپ اب
ات هک ییاه
ه حرم شیپ یدوبان ی دنیاکلا طییسوت دنا هتفر
نوتاییس و3
لاییس رد2
1960 یاه تیقفوم زا یکی
ریگمشگ هنیمز رد
تسیز ی یسانش دوب شبات Elkind et al. 1960(
).
1. Mortimer M. Elkind
تسویپ اه 5
دوجو اب تنور طس وت ییازوترپ تارثا نیتس خن فش ک نارود زا دایز ینامز فلاتخا یس ررب ات نگ
تیسیز تاعلاطم نیتیسخن رپ ییسانیش
هنیمز نیا رد تاعلاطم هزورما نوتایس و دنیاکلا طیسوت وت
رییشب یگدنز رد زور هب زور تاقیقحت نیا جیاتن و هتییشاد یریگمییشگ شیازفا تاریثأت و تیمها زا
فرگیییش .دویییش یم رادروخرب یرت ییییسافت نیا نایب اب
هنیمز رد تاعلاطم لماکت رییییس زا ر ی
تس یز ام رش ب یگدنز رد نآ شقن و وترپ یس انش د
هنیمز هک میدش قاتش م قیقحت نیا ر ره ییا
کگوک دنگ .میهد رارق قیقحت و هعلاطم دروم ار مهم اما
1-2 قیقحت هب طوبرم یاهاکی
سکیا یریگوترپ مجم زا تیسا ترابع :
همه یکیرتکلا یاهراب عو ی ی
نو ک تملاع مه یاه سپ ه
همه لماک فقوت زا نورتکلا ی
رد اه نوتوف طس وت هدش دازآ یاه مجح یرص نع
یاراد هک اوه زا ی
تسا یصخشم مرج نرلآ(
).1381
( 1-1 )
𝑥 = Δ𝖰
Δ𝑚
Q تملاع مه یاه نوی یکیرتکلا یاهراب عومجم :𝜟
m دوجوم یاوه مرج :𝜟 رد
یباختنا مجح
د بذج ز :هدش د زا روظنم ینعی لوکلوم کی رد هدش بذج ز
م لوکلوم طسوت یتفایرد یژرنا رادق
.لوکلوم نآ مرج دحاو رب زد رادقم
اب ار یبذج یژرنا یاهاکی بسحرب نآ دحاو و میهد یم ناشنD
دشاب ف تخم دناوت یم مرج و د نایب یارب دوجوم یاهاکی زا .
هب ناوت یم ز
،rad ،Gy erg/g ...و
هراشا .درک
( 1-2 )
𝐷 =Δ𝐸𝐷
Δ𝑚
: Δ𝐸𝐷 لوکلوم طسوت یتفایرد یژرنا
: Δ𝑚 یژرنا هدنریذپ مسج ای لوکلوم مرج
2. H. Sutton
6 یسررب
ماگ وترپ ریثأت ا
...نیزیل هنیمآ دیسا یور
1-2-1 د نایب یاهاکی ز
نایب یارب دش رکذ هک روطنامه زد رادقم
دوجو دحاو دنگ لوکلوم ای مس ج طس وت هدش بذج
راد نآ اجنیا رد هک د یم یفرعم ار اه
.مینک
زد نایب ی ملا نیب دحاو
4یرگ یم .دشاب ی صا دحاو نیا ب اکی نیرت
د رادقم شرازگ یار یبذج ز
ی ملا نیب یاهدحاو نیرتدیدج زا و هدوب یمSI
.دشاب دحاو یم فیرعت ریز تروص هب یرگ :دوش
1 Gy = 1 J
Kg )1-3( را مرگ رب گ :2
دحاو ود زا هتفرگرب دحاو نیا گرا
و مرگ یم رد یژرنا نایب دحاو گرا دشاب
هاگتسد هاگتسد دشاب یمcgs
ب لوط نآ رد هک تسا یهاگتسد cgs رب مرج رتمیتناس بسح ر
مرگ بسح نیا رتهب تخانش یارب .تسا هیناث بسح رب نامز و
یفرعم ریز شور هب ار نآ دحاو
یم :مینک
( 1-4 )
erg = 10−7 J = 100 1nJ
3دار : لاس زا لبق ات اکی نیا ونع هب1972
ی صا نا د یریگ هزادنا یاکی نیرت یم راک هب یبذجز
تفر
ریز تروص هب نآ فیرعت و یم
:دشاب
1 rad = 100 erg/g (5-1) - (6
J/kg
01 . 0
= 01Gy . 0 rad = 1
) 1
د لداعم ز :H
زد لداعم هک اب (DE) ای ناشنH هداد یم دوش یتیمک تسا هک زد هدش بذج رد
تفاب ار اب هجوت هب تارثا یکیژولویب نآ
هزادنا یریگ یم .دنک هب ترابع رگید رد کی زد ناسکی
تارثا یکیژولویب هی ک
زاسنوی یاهوترپ زگره
ناسکی دهاوخن دوب هک ب تارثا بسحرب عون وترپ
تدش فعض و یم .دنبای
1. Gray (Gy) 2. erg/g 3. Rad
تسویپ اه 7
(7-1)
H = D × QF
زد یاکی هب یگتس ب لداعم زد یاکی هدش بذج
دراد . یاکی رگا د
هدش بذج ز یرگ
رد دش اب
نیا د یاکی تروییص ترویییس لداعم ز
یم5
د یاکی رگا نینچمه .دییشاب هدییش بذج ز
دار رد دییشاب
نیا مر لداعم زود یاکی تروص یم6
.دوش
ایQF WR
یم شبات ینزو لماع ای شبات تیفیک روتکاف ار .میمان
لودج رد تیفیک روتکاف بیارض
.تسا هدش هدناجنگ1-1 1-2-2 د یاهاکی لداعم ز
ترویس ( :)Sv لاس رد اکی نیا د نایب ی صا یاکی ناونع هب1977
دش باختنا لداعم ز .
مان نیا
ترویس فلار یش یرتا یکش زپ نادکیزیف راختفا هب ریز تروص هب نآ فیرعت .تس ا هدش باختنا
.تسا 1) - (8
WR 1× kg−
⋅ Sv = 1 J 1
لودج 1 - 1 فلتخم یاه شبات یارب تیفیک روتکاف (
ICRP 2007 .)
هدودحم و شبات عون یژرنا ی
تیفیک روتکاف WR
نوتوف یژرنا یمامت ،اه اه
1
نورتکلا نویم و اه یژرنا یمامت ،اه اه
1
نوتورپ نویاپ و اه رادراب یاه 2
هراپ ،افلآ تارذ هتسه ،تفاکش یاه
-
نیگنس یاه 20
نورتون اه نورتون یارب
ریز طباور زا هدافتسا ای اه یم نییعت .دوش
MeV
<1 𝐄𝐧 𝐞−[𝐋𝐧(𝐄𝐧)]𝟐/𝟔 2
. 18 + 5 . 2
= WR
1. Sivert (Sv)
2. Roentgen equivalent man (Rem)
8 یسررب
ماگ وترپ ریثأت ا
...نیزیل هنیمآ دیسا یور
MeV
≤50 𝐄𝐧
≤ MeV 1 𝐞−[𝐋𝐧(𝟐𝐄𝐧)]𝟐/𝟔 + 17
5
= WR
MeV
>50 𝐄𝐧 𝐞−[𝐋𝐧(𝐄𝐧)]𝟐/𝟔 25
. 3 + 5 . 2
= WR
:Rem یاهدحاو زا یکی هزادنا
لداعم زد یریگ هدوب
:تسا ریز تروص هب نآ فیرعت و
( 1-9 )
1 rem = 100 erg/g = 0.01 Sv
3 - 1 یسانش تسیز یبسن یراذگریثأت )7
RBE (
هدش بذج زد تبس ن زا تس ا ترابع درادناتس ا عجرم شبات کی ی
( یاماگ یاهوترپ ًلاومعم
60Co ) هدییش بذج زد هب رظندروم شبات ی
یراذگریثأت نامه هب یبایتییسد یارب )یدورف شبات(
:یتسیز ( 1-10 )
RBE = 𝐷𝑅
𝐷𝑋
یس انش تس یز یبس ن یراذگریثأت
ًلاومعم رجت یاهراک رد ریاس و شبات یس انش تس یز یب
هنیمز .دور یم راک هب هطوبرم یاه
1-4 ییازوترپ
هتسه راتخاس رییغت هب نآ زا تارذ لیسگ و اه
یم هک اه دوخ تروص هب دناوت
هب و ای یدوخ هتخیگنا
دشاب هتسه یشاپاو یم هتفگ اه
.دوش رظن دم سکیا ای اماگ نوگ یتارذ لیسگ یشاپاو نیا رد رگا
ییشاب د یم ییازوترپ یییشاپاو عون نیا هب مییوگ
زا سپ رگا .دراد یپ رد ار سکیا و اماگ لیییسگ هک
بت هتس ه لید هتس ه هب )ردام( هیلوا ی
هتس ه نیا دش ابن رادیاپ هیوناث ی هتس ه )رتخد( هیوناث ی
دنگ تس ا نکمم گد یپایپ راب
را هتس ه ای هتس ه هب و دوش یش اپاو د یاه
.دوش لیدبت یرگید رتخ
تروص نیا رد ریجنز یشاپاو ار یشاپاو
ه یم یا .میمان
1-4-1 یشاپاو تباث
1. Relative biological effectiveness (RBE)
تسویپ اه 9
روطنامه هک م صخش هتس ه هژیو ره یش اپاو لامتحا تس ا بس انتم نامز اب یش اپاو دعتس م ی
یم میقتس م تروص هب نآ تبس ن و تس ا لیدبت روظنم هب .دش اب
هب ار یبیرض یواس ت هب بس انت
یم هلداعم دراو بسانت تباث بیرض ناونع اب ار نآ هک مینک
یم ناشن𝛌 .میهد
( 1-11 )
𝛌dt P(dt) =
:اجنیا رد P(dt) یشاپاو لامتحا :
𝛌 یشاپاو تباث :
:dt ینامز تارییغت .تسا
1-4-2 ویتکاویدار یشاپاو نوناق
هک مینک ضرف رگا هتسهN
رد ازوترپ ی نامز
تشذگ زا سپ دشاب دوجوم هنومن لخاد ردt dt
دادعت دنوش هدیشاپاو اهنآ زا ددعdN
. رد نیا بسانتم هیلوا دادعت اب هدش هدیشاپاو دادعت نیا تروص
دوب دنهاوخ بسانت بیرض
( تسا یشاپاو بیرض نامه Krane 1988
).
نابز هب ار طیارش رگا یم ریز تروص هب مینک نایب یضایر
:دومن نایب ار نآ ناوت
( 1-12
( 𝑑𝑁 𝑑𝑡⁄ )) 𝑁
- 𝛌 =
ض یشاپاو رگنایب یفنم بیر :تسا تارذ
هطبار زا یریگ لارگتنا اب هب لااب ی
هطبار یم یا نوناق هب هک میس ر ویدار یش اپاو ییامن
روهش م ویتکا
.تسا N(t) = N0 e−λt (13- 1)
اجنیا رد هک N0
تباث لارگتنا ناشن هک تسا یریگ هدنهد
هیلوا دادعت ی رد اه هتسه ی
0 t = .تسا
:هتس ه رمع همین اب ار نآ هک اه هتییسه زا یمین یییشاپاو یارب مزلا نامز تدم زا تییسا ترابع
ای t1/2 T1/2 یم ناشن .میهد
10 یسررب
ماگ وترپ ریثأت ا
...نیزیل هنیمآ دیسا یور 𝑇1/2= 𝑙𝑛2
𝜆 ≃0.694
𝜆 1-( 14
)
1-5 هتیویتکا ای همشچ تیلاعف
نامز کی رد ار همش گ یش اپاو خرن هک تس ا همش گ کی یش اپاو فیص وت یارب یرایع هتیویتکا
یم ناییشن نیعم هب .دهد
هتییسه دادعت برییض لییصاح رگید ترابع یاه
رد ازوترپ او تباث
اب یییشاپ
( یفنم تملاع هدنهد ناشن
.تسا )همشگ رد یشاپاو ی A = 𝑑𝑁
𝑑𝑡 = -𝛌N )1-15( و هتیویتکا رتهب نایب یارب کی یازا هب ار همشگ تیلاعف اکی فیرعت
یم رظن رد هیناث رد میریگ
تکا دعُب هجیتن تسا نامز سوکعم اب بسانتم هتیوی
.ینیسح(
1394 )
1-5-1 هتیویتکا یاهاکی
یاکی تیلاعف نایب یارب SI
لرکب )هتیویتکا( ازوترپ همیشگ کی اب تیسا ربارب لرکب کی .تیسا
.هیناث کی نامز تدم رد یشاپورف کی ( 16 - 1 )
1
s-
1
یشاپورف 1=
هیناث 1
1 Bq = 1
یمیدق یاکی ریپ راختفا هب هتیویتکا نایب رت
ک ( یروک یوسنارف نادکیزیف یرو یم )Ci
.دشاب
1 Ci = 3.7×1010 Bq = 37 GBq )1-17(
1-6 ازاماگ یشاپاو
دش رکذ هک روطنامه
هتس ه یش اپاو یم اه
دوخ تروص هب دناوت هب
یدوخ هتخیگنااو تروص هب و
.دریگب تروص ه رد
هتس ه یش اپاو ماگن هتس ه هب ردام ی
یم لیدبت رتخد ی هتس ب و دوش
عون هب
یشاپاو یم یشاپاو تلاوصحم .دشاب ...و ونیرتون یتنآ ای ونیرتون افلآ یفنم یاتب تبثم یاتب دناوت
تسویپ اه 11
پاو ماجنا زا سپ هتسه ًلاومعم یا هتسه یشا
هکنیا یارب و دراد رارق هتخیگنارب تلاح رد رتخد ی
وترپ دیاب دسرب رادیاپ تلاح هب ترپ ای
جوم لوط اب ای اماگ سنج زا ییاهو رتدن ب یاه
هب ات دنک لیسگ
.دسرب رادیاپ تلاح تلاح یاه یرموزیا هتس ه اه تلاح ار یم زینرادیاپ هبش یاه یلااب صخاش اب و دنیوگ
( )m ناش ن
یم هتس ه یرموزیا تلاح ًلاثم و دنهد
110Ag تروص ب ار
110Agm
Ag ای ناش ن110m
یم دنهد .
چیه اماگ یشاپاو یاهدنیآرف رد ( یمتا دادعا زا کی
یمرج ددع و )z A(
یمن یرییغت) .دننک
( 18 - 1 )
𝑋 + γ𝑍𝐴
* 𝑍𝑋
𝐴
هتسه زا هنومن دنگ اجنیا رد اه
یشاپاو زا سپ هک یشاپاو ایα
ب β ه یم هتخیگنارب تلاح دنور
و
لیسگ اب سرس بγ
ه یمرب یژرنا هیاپ تلاح .تسا هدش هدرب مان دندرگ
همشگ نیرت مهم زا یکی یاه
هاگشیامزآ رد اماگ دیلوت همشگ اه
Co ی
2760
یم هب ریز رد هک دشاب هوحن حیرشت
نآ زا اماگ لیسگ ی
یم .میزادرپ 𝐼. Co2760 2860Ni∗+β−+ ʋ− )1-19(
Ni∗
2860
یپ لیسگ اب مه رد
یژرنا هب اماگ نوتوف ود یپ E1= 1.33Mevیاه
E2 =و
1.17Mev تلاح هب
60Ni .ددرگ یمرب لکش رد
1 - هرذ یژرنا و لامتحا1 رد اماگ ی یسگ ی
27Co
60
.تسا هدش هداد ناشن
لکش 1 - 1 تلابک ی همشچ زا تارذ لیسگ 60
( Cember and Johnson 2009 ).
ی هتییسه
222Rn یژرنا هب اماگ نوتوف کی لیییسگ اب Eγ= 0.186MeV
هیاپ تلاح هب شا
یم راذگ .دیامن نآ یژرنا و اماگ لیسگ لامتحا لکش رد
1 - 2 .تسا هدش هداد ناشن
𝐼𝐼. 22688Ra 22286Rn∗+𝛼 )1-20(
12 یسررب
ماگ وترپ ریثأت ا
...نیزیل هنیمآ دیسا یور
لکش 1 - 2 مویدار ی همشچ زا تارذ لیسگ 226
Cember and Johnson 2009 ( ).
دریگ یم رارق هدافتسا دروم یکشزپ و کیزیف رد هک اماگ یازوترپ عبانم زا رگید یکی
55Cs
137
یم هب هک دشاب م ماجنا ار اماگ لیسگ سرس و ازاتب یشاپاو ادتبا ریز تروص
ی .دهد
𝐼𝐼𝐼. 13755Cs 13756Ba∗+β−+ʋ− )1-21( ی هتسه
137Ba یژرنا هب اماگ نوتوف کی لیسگ اب Eγ= 0.662Mev
هیاپ تلاح هب راذگ شا
یم .دیامن رد لکش 1 - .تسا هدش هداد ناشن نآ یژرنا و اماگ لیسگ لامتحا3
لکش 1 - 3 میزس همشچ زا تارذ لیسگ 137
Cember and Johnson 2009 ( ).
تسویپ اه 13
1-6-1 یلخاد لیدبت دنیآرف
لیسگ اب ب غا هک یدنیآرف یم تباقرγ
خاد لیدبت دیامن هتسه دنیآرف نیا رد .دراد مان ی
ی
هتخیگنارب دازام
نورتکلا زا یکی هب ار دوخ یژرنا لقتنم متا یرادم یاه
یم تکلا .دنک بذج اب نور
یم جراخ متا زا یژرنا لضافت اب تسا ربارب یمتا یاهرادم زا هدش جراخ نورتکلا یشبنج یژرنا .دوش
متا هب نورتکلا یگتسب یژرنا و هتسه هدش دازآ یژرنا B(
.)
Te= Δ𝐸 − 𝐵 )1-22( چیه دنیآرف نیا رد دادعا زا کی
و A یمن یرییغتZ رد .دراد توافت ازاتب دنیآرف اب نیاربانب دننک
قوف هطبار تسا رباربΔ𝐸
و هتسه هیاپ تلاح و هتخیگنارب تلاح یژرنا فلاتخا اب Te
رنا یشبنج یژ
یم ی خاد لیدبت نورتکلا زا نورتکلا جورخ ًلاومعم .دشاب
هیلا کیدزن هتسه هب هک ی خاد یاه ت
دنر
یم قافتا یا رد نورتکلا یلاخ یاج .دتفا نورتکلا زا یکی ار )هرفح( هیلا ن
هیلا یاه یلااب یاه رپ ی
یم تروصب یژرنا فلاتخا و دنک یم جراخ متا زا سکیا وترپ نوتوف
وترپ نوتوف نیا یهاگ .دوش اب x
نورتکلا زا یکی اخ متا زا یرگید نورتکلا و هداد ماجنا شنک مهرب یرادم یاه
یم جر نورتکلا .دوش
هژوا نورتکلا ار هدش جراخ یم
میمان یدابآ رادرس(
1395 ) .
رابکی یم ملاعا رگید لیدبت نورتکلا هک مینک
هیلا زا ی خاد دنیآرف رد هک ی خاد یاه
جراخ یمتا
یم یآرف رد هک ینورتکلا اب دوش یم لیسگ هتسه زا ازاتب یشاپاو دن
ی خاد لیدبت و دراد توافت دوش
اد فلاتخا ازاتب یشاپاو اب هتسه زا یضعب .در
نورتکلا مه اه نورتکلا مه و ازاتب یشاپاو یاه
یاه
یم لیسگ ی خاد لیدبت .دننک
1-6-2 نوتوف یژرنا رادومن
ب کرد روظنم هب نوتوف جوم لوط و یژرنا رته
یم اه توافت یدوهش کرد یارب ریز لکش زا ناوت
ترپ هتس ه أش نم هک اماگ یاهو یاراد هک سکیا یاهوترپ اب دنراد یا
هدافتس ا دنتس ه یمتا أش نم
.درک هرتیییسگ ناوت یم لکیییش نیا رد نینچمه رون جوم لوط ی
نیا رد .درک هدهایییشم ار یئرم
هیبییش یزاییس دودح رد و مک یژرنا اب ییاه نوتوف زا keV)
26 -0.
1 0.
( هدهاییشم یارب ی
بذج
هدهاشم و لوکلوم طسوت یژرنا یاه تسکش ی
وSSB مود لصف رد هک میا هدرک هدافتساDSB
نیا رد لیضفت هب .درک میهاوخ تبحص هراب
14 یسررب
ماگ وترپ ریثأت ا
...نیزیل هنیمآ دیسا یور
لکش 1 - 4 ی هدودحم یدنبرکیپ و فلتخم یاه جوم لوط اب اه نوتوف یسررب اه نآ
( رهلک 13۸6 .)
1-7 تفاب یور رب وترپ ریثأت رب یتامدقم
همدقم میدرک رکذ یخیرات زادنا مشگ شخب رد هک روطنامه یم ار تفاب یور رب وترپ ریثأت ی
ناوت
شلات نوهرم د نوتاس و دنیاکلا یاه
دنمشناد ود نیا .تسنا شور زا هدافتسا اب
و کاپ جیاتن و اه
ناشن هک سوکرام لو س رد رابگرم زد طسوتم دنداد
نارادناج ریاس اب هسیاقم رد نارادناتسپ یاه
لحم نینچمه و تسا رتمک ربارب ود دودح رد شبات هب ساسح یاه
موزومورک لخاد رد ییاجx -
8یاه یم نارادناتسپ نآ هب بیسآ هک دشاب
دوش یم موزومورک تسکش و بیسآ ثعاب اه Puck (
and Marcus 1956 )
اقیقحت ناونع اب ار دوخ ت
"
لو س شبات خساپ هتفای دشر نارادناتسپ یاه
تشک ی ه یسو هب هعشا بیسآ میمرت_
لو س ردX هدنام هدنز یاه ینیگ رتسمه ی
"
لاس رد
.دندرک پاگ1960 نآ
لو س هب صخشم یژرنا اب سکیا وترپ شبات اب دوخ قیقحت رد اه رتسمه یاه
ینیگ روتکاف رادومن میسرت و اقب
رب د نازیم بسح ایرد ز
یتف هدنشک لو س طسوت اه
دنتفایرد اب هک
1. Chromosomes
تسویپ اه 15
د شیازفا یماگنه یبذج ز سکیا وترپ هک
لو س اب یم دروخرب اه دنک
ینحنم بذج زد بسح رب اقب
هدش هب یم تفا یطخ تروص .دنک
ینحنم نیا رد هدنشک یتفایرد زد نازیم بسحرب اقب روتکاف اه
اب سکیا وترپ دروخرب کی یارب اب سکیا وترپ دروخرب هس و لو س اب سکیا وترپ دروخرب ود لو س
رادومن اجنیا رد هک تسا هدش میسرت لو س هدنهد ناشن S
دروخرب نیا عومجم ی تسا لو س اب اه
یم ناشن ار یطخ ًابیرقت یتفا هک ( دهد
Elkind and Sutton 1960 ).
لکش 1 - 5 هدنهد ناشن ی
هطبار اقب روتکاف ی د نازیم اب
لو س طسوت یبذج ز دروخرب نیح
لو س هب سکیا وترپ یم ناشن ار
.دهد
لکش 1 - 5 یسررب روتکاف دنور رب اقب
د بسح لولس طسوت یتفایرد ز هشوخ یاه
ینلک ی Hela cell ینیچ رتسمه رد
( Elkind and Sutton 1960 ).
حت رد نینچمه دنمش ناد ود نیا ق
ین ک دوخ تاقی لو س 9
یرس یاه 1
- 79 ار ینیگ رتس مهV
ی هعییشا شبات ضرعم رد رارقX
د و نامز تدم هب هجوت اب و دنداد ه حرم ره رد یدورف یوترپ ز
1. Colony 2. Organism
16 یسررب
ماگ وترپ ریثأت ا
...نیزیل هنیمآ دیسا یور
ین ک یرس زا و هدرک یرادرب سکع1
نیارد یمهم جیاتن هب دندیس ر هراب
( Elkind and Sutton
).1960 تییسیز رد :ین ک زا ین ک یییسانییش
هب ای طابترا نتییسویپ مه
دنگ ای ود ا
میییسناگر هب هک2
رگیدکی
( تسا هدش لیکشت 1977
Jackson ).
:مسیناگرا ناگرا
مسی هب انعم ی کی هناماس ی هدنز و هدیچیپ ثأت اب هک تساضعا زا ناشری
رب رگیدکی
راگزاس ناکما ی
حم اب طی مض ت و نی اپ و اقب یرادی م مهارف ار )رادناج( هدنز دوجوم نآ ّلک ی
دننک
( 2008 .)Hine یرییس یاه لو ییس V79-1
لو ییس هتییشر : لو ییس یاهتنا رد ییاه
هیر یاه یم رتییسمه ی دییشاب
( 1978 Liskay and Prescott .)
لکش 1 - یرس ین ک یاه لو س تارییغت دنور 6 V79-1
د رد ار ز ف تخم یاه نامز تدم و اه
یم ناشن یم لکش رد هک روطنامه .دهد یاه لو س مینیب
هدش هداد ناشن هکل تروص هب ین ک اب دنا
هب رفص زا وترپ تدش شیازفا اب لکش هب هجوت 542Rad
هب سرس و 1083Rad
گرم نازیم و
ریم
لو س دبایم شیازفا تدش هب اه (
Elkind and Sutton 1960 ).
تدش رد تسه نامتسد مهم زا دن
هب اهنآ نیرت
Title and Author: A survey on gamma irradiation damage effect on Lysine amino acid by using Geant4-DNA / Mehrdad Jalili Torkamani Supervisor: Dr. Farhad Zolfagharpour – Dr. Asadollah Asadi
Graduation date:
Number of pages: 109 page Abstract
Research Aim: studying L-lysine and D-lysine amino acids behaviors while exposed to low energy gamma radiations and finally plotting received energy diagram and making comparison for these two amino acids.
Amino acids categorized to left-handed (L-lysine) and right-handed form (L-lysine).
In living spices there is no right-handed amino acid. For this reason, we tried to understand possible effects of gamma radiation on both of these amino acids by performing simulations.
Research method: To do better analysis on these investigations first gamma radiation effects on tissue should be known. Also, to have a better understanding on simulation process, skills on Geant4-DNA are required.
Other necessities on this research are skills in data extraction and analyze
تسویپ اه 17
of simulation data and also skills on Linux OS.
Findings: Results of this study can be analyzed by plotting accepted energy of molecules vs. gamma and X radiations energies. Also plotted graphs of accepted vs. radiated energy in L-Lysine, D-Lysine and Poly-Lysine in the other hand let’s to analyze recorded data.
Conclusion: Except a few cases L-Lysine and D-Lysine molecules behave similar but at 30eV energy L-Lysine undergone a sudden absorption of energy. In this case clue is not among high energy transfer by gamma rays which were in contact with molecules but the main reason is sudden increase in number of rays from 9 to 21.
Poly-Lysine in comparison to the other two lysins absorb more energy. It means number of incident gamma and X rays increased significantly in contrast to the other two molecules. Reason of this could be higher incident cross section of Poly-Lysine than other two lysins.
Keywords: L-Lysine, D-Lysine,Geant4-DNA, Poly-lysine, Zwitterion.
18 یسررب
ماگ وترپ ریثأت ا
...نیزیل هنیمآ دیسا یور
University of Mohaghegh Ardabili Faculty of Basic Sciences
Department of Physics
Thesis submitted in partial fulfillment for the degree of M.Sc. in Nuclear Physics
A survey on gamma irradiation damage effect on Lysine amino acid by using Geant4-DNA
By:
Mehrdad Jalili Torkamani
Supervisor:
Dr. Farhad Zolfagharpour Dr. Asadollah Asadi
Advisor:
September 2019
