بررسی تأثیر اندازه فانتوم و هسته فرومغناطیس آلیاژ نیکل ـ مس بر میزان گرمای القایی در فرایند گرمادرمانی با استفاده از نرمافزار کامسول مولتی فیزیک
نویسندگان
1 استادیار، پژوهشکده کاربرد پرتوها، پژوهشگاه علوم وفنون هسته ای، تهران، تهران، ایران
2 دانشیار، پژوهشکده کاربرد پرتوها، پژوهشگاه علوم وفنون هسته ای، تهران، تهران، ایران
3 کارشناسی ارشد، پژوهشکده کاربرد پرتوها، پژوهشگاه علوم وفنون هسته ای، تهران، تهران، ایران
doi
10.30501/jamt.2021.275366.1162چکیده
از هسته فرومغناطیس نیکل ـ مس بهمنظور استفاده در فرایند گرمادرمانی بهصورت موضعی و برای درمان تومورهای ایجادشده در مناطق عمقی بدن مانند تومورهای مغزی و پروستات استفاده میشود. در تحقیق حاضر، بهمنظور بررسی پارامترهای مؤثر بر میزان گرمای قابل تولید در هسته فرومغناطیس و تعیین شرایط بهینه قبل از انجام فرایندهای آزمایشگاهی، از نرمافزار کامسول مولتی فیزیک (Comsol Multyphysics 5.4) استفاده شد. مدل مورد مطالعه، از یک هسته فرومغناطیس آلیاژ نیکل ـ مس با 4/70 - 6/29 درصد وزنی در دو اندازه متفاوت تشکیل شد که در مرکز فانتوم استوانه ای آب با شعاع های متغیر 20-60 میلیمتر قرار گرفته و از روش تحلیل اجزای محدود برای بررسی توزیع دمایی حاصل از القای امواج الکترومغناطیس استفاده شد. پروفایل دمایی ناشی از جایگذاری هسته فرومغناطیس در میدان الکترومغناطیس با فرکانس 350-75 کیلوهرتز و شدت میدان مغناطیسی القایی 200-500 اورستد نشان داد که امکان کنترل دمایی در محل قرارگیری هسته فرومغناطیس، بهمنظور ایجاد دمای مطلوب در فرایند گرمادرمانی وجود دارد. کاهش شعاع فانتوم، مانند افزایش حجم هسته فرومغناطیس، در نتیجه افزایش میزان میدان القایی در مرکز فانتوم، به افزایش دمای القایی در هسته، با اعمال یک جریان و فرکانس ثابت منجر شد. افزایش فرکانس در میدانی ثابت و همچنین افزایش میدان در فرکانسی ثابت، حاکی از افزایش دمای القایی در هسته بود.