Các nguồn Ir-192 và Cs-137 có cấu tạo nhưđã nêu ra ở chương 1 mục 1.2.2 và 1.2.3. Đối với nguồn Cs-137, khó có thể khai báo cho các viên bi bằng thép không gỉ (stainless steel balls) vì chúng có dạng đối xứng cầu trong khi chương trình lại khai báo theo đối xứng trụ. Đểđơn giản chúng tôi xem hai vùng chứa các viên bi này như là một khối hình trụ với mật độ khối lượng là 5,21 g.cm-3. Cả 3 nguồn đều được đặt vào trong phantom nước hình trụ có chiều dài 74cm, bán kính 45cm, tâm của nguồn đặt trùng với tâm của phantom và nguồn nằm dọc theo trục của phantom như hình 3.1 [3]. Do kích thước nguồn rất nhỏ so với phantom nên có thể xem như nguồn được đặt trong một phantom không có biên, điều này đảm bảo cho các hiệu ứng tán xạ, quang điện, v.v... được xảy ra.
74 cm 45 cm Nguồn Nước Hình 3.1. Vị trí nguồn trong phantom nước (Lưu ý: kích thước hình không đúng về tỉ lệ) Các giá trị
của AE, UE, AP, UP sử dụng trong mô phỏng Monte Carlo cho các nguồn theo bảng 3.1.
Bảng 3.1. Giá trị AE, UE, AP, UP trong mô phỏng [3]
192Ir 137Cs AE (MeV) 0.515 0.515 UE (MeV) 1.411 1.211 AP (MeV) 0.005 0.005 UP (MeV) 0.900 0.700
Các giá trị ECUT và PCUT sử dụng trong mô phỏng đối với các nguồn như bảng 3.2. Bảng 3.2. Giá trị ECUT, PCUT trong mô phỏng [3]
Vật liệu ECUT (MeV) PCUT(MeV)
Nước 0.668 0.005 Pt 0.682 0.039 192Ir Stainless Steel 0.684 0.026 Nước 0.668 0.005 Au, CsCl3 0.720 0.044 Pt 0.654 0.036 Stainless Steel 0.629 0.018 137Cs
Ởđây, các giá trị AE, AP là giá trị ngưỡng năng lượng đối với electron thứ cấp và sự phát bức xạ hãm đặc trưng tương ứng, UE là giới hạn năng lượng trên đối với sự vận chuyển electron, UP là giới hạn năng lượng trên của sự vận chuyển photon. Lưu ý, giá trị của UE và UP phải lớn hơn giá trị năng lượng ban đầu của bất kì hạt tới được mô phỏng. ECUT và PCUT là giá trị năng lượng tương ứng với electron và photon, nếu dưới những giá trị này thì toàn bộ năng lượng được xem như được bỏ lại tại vùng đó và lịch sử của hạt sẽ kết thúc. Những giá trị này đều cần phải được khai báo trong chương trình, sẽ được trình bày ở phần dưới. Cũng như phải khai báo thành phần mật độ vật chất của các nguồn được cho ở bảng 3.3.
Bảng 3.3. Thành phần mật độ vật liệu trong mô phỏng [3] Vật liệu Mật độ (gcm-3) Stainless Steel
Stainless Steel balls Nước Pt và Pt/Ir Au, CsCl3 7.82 5.21 1.00 21.45 19.3
Vì phổ năng lượng không được trình bày cụ thể trong bài báo, do đó chúng tôi sử dụng phổ
năng lượng ir192bare.spectrum và Ir192_alpha_omega.spectrum cho nguồn Ir-192 có vỏ là plantinum (có lõi là 90%Ir, 10%Pt); phổ năng lượng ir192bare.spectrum và
Ir192_best_industries.spectrum cho nguồn Ir-192 có vỏ là stainless steel (có lõi 70%Ir, 30%Pt) và phổ
cs137.spectrum cho nguồn Cs-137, đây là các phổ năng lượng có sẵn của chương trình.
Việc lựa chọn số lịch sửđể mô phỏng tùy vào từng trường hợp cụ thể sẽđược chọn đểđảm bảo sao cho sai sốở các vùng quan tâm đều < 2%. Tuy nhiên, ở các khoảng cách xa nguồn và các vị trí ứng với các góc nhỏ (như 0o và 5o) thì việc đạt được độ chính xác cần thiết đòi hỏi số lịch sử rất cao (thời gian tính sẽ rất dài). Do mục đích của luận văn không phải là nghiên cứu môt cách chính xác mà chỉ
nhằm chứng minh tính hữu dụng của chương trình EGSnrc nên chúng tôi chỉ cần đạt đến độ chính xác cần thiết mà thôi. Cụ thể, đối với trường hợp tính giá trị của g(r) các nguồn chúng tôi sử dụng số lịch sử N = 2.109, trường hợp tính giá trị của DF(r, θ) chúng tôi sử dụng số lịch sử N khoảng 2.109 đối với các vùng ghi liều, riêng đối với góc 0o thì rất khó để đạt được độ chính xác cần thiết đòi hỏi thời gian tính toán rất lớn.
Sau khi có được các thông số cần khai báo trong chương trình, tiếp theo chúng tôi tiến hành khai báo các thông sốđó.