Evaluation of systematic uncertainties for Monte-Carlo radiation transport code

Orientador: Mario Antonio Bernal RodriguezDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb WataghinResumo: Este trabalho estuda o impacto das incertezas sistemáticas associadas às seções de choque nas curvas de dose em profundidade determinadas por simulações Monte Carlo. Os fatores de sensibilidade dose.vs.seção de choque são quantificados alterando as seções de choque em uma dada quantidade e por determinação da variação da dose. A influência das seções de choque totais para todas as partículas (elétrons, pósitrons e fótons) e para os 4 processos principais de interações dos fótons é abordada. O código PENELOPE foi utilizado em todas as simulações. Verificou-se que os fatores de sensibilidade das seções de choque dos fótons dependem da profundidade. Além disso, eles são positivo e negativo para profundidades abaixo e acima de uma profundidade de equilíbrio, respectivamente. Nesta profundidade, os fatores de sensibilidade são nulos. As profundidades de equilíbrio encontradas neste trabalho concordam com o caminho livre médio para a energia do fóton incidente correspondente. Utilizando os fatores de sensibilidade aqui relatados, é possível estimar o impacto da incerteza da seção de choque total das interações: Compton, Rayleigh e fotoefeito, na incerteza das curvas de dose em profundidade determinados por Monte CarloAbstract: This work studies the impact of systematic uncertainties associated to interaction cross sections on depth dose curves determined by Monte Carlo simulations. The corresponding sensitivity factors are quantified by changing cross sections in a given amount and determining the variation in the dose. The influence of total cross sections for all particles (electrons, positrons and photons) and the 4 main processes of interaction of photons are addressed. The PENELOPE code was used in all simulations. It was found that photon cross section sensitivity factors depend on depth. In addition, they are positive and negative for depths below and above an equilibrium depth, respectively. At this depth, sensitivity factors are null. The equilibrium depths found in this work agree very well with the mean free path of the corresponding incident photon energy. Using the sensitivity factors reported here, it is possible to estimate the impact of the Compton, Rayleigh and photoelectric effect cross section uncertainty on the uncertainty of Monte Carlo-determined depth dose curvesMestradoFísicaMestre em Física1370426/2014CAPE