Theoretical Background on Heavy Charged Particle Therapy and Proton Monte Carlo Simulation

중하전입자 치료의 이론적 배경과 양성자에 대한 몬테칼로 시뮬레이션

Simulations were performed using a Monte Carlo technique in order to show physical phenomena occurring when a heavy charged particle such as proton or alpha particle traverses the medium. It was confirmed that the sharp Bragg peak occurred deeper in the water with the increasing proton energy. It is found that the use of such a sharp Bragg peak due to heavy charged particles would be far superior to the case of the photon or electron, since the absorbed dose in the target tissues would be better localized, thereby minimizing the damage to the surrounding tissues.

양성자나 알파입자와 같은 무거운 하전입자가 매질 속을 진행하는 경우에 매질과 상호작용 하여 일어날 수 있는 물리적인 현상을 알아보기 위하여 몬테칼로 기법을 이용하여 시뮬레이션 하였다. 양성자선의 Bragg peak가 에너지의 증가에 따라 물 속에서 깊어짐을 확인하였다. 이러한 Bragg peak 현상을 방사선치료에 이용할 경우에 표적 조직의 흡수선량이 광자와 전자선에 비하여 국소화 되고 주변조직의 보호효과가 탁월함을 알 수 있었다.