Análise de Deposição de Energia e Danos ao DNA de Prótons e Partículas Alfa simulados com FLUKA aplicados a um modelo celular - Raposo, Victória; Hormaza, Joel Mesa (Revista Brasileira de Física Médica, 2025)
A microdosimetria é uma área de pesquisa crucial no desenvolvimento da radioterapia, que visa entender as variações de dose em nível subcelular. Este trabalho aborda a microdosimetria com feixes de prótons e íons, focando na deposição de energia em um modelo geométrico celular implementado usando o método de Monte Carlo por meio do software FLUKA. Foram simulados cenários em que um feixe de prótons ou um feixe de partículas alfa, com energias variando de 1 a 20 keV, interagiam com um modelo celular simplificado. Detectores foram configurados para registrar a fluência e a densidade de energia no meio durante as simulações. Os resultados mostraram que mais partículas alcançaram o núcleo à medida que a energia do feixe aumentava, especialmente para partículas alfa. A análise da densidade de energia revelou que a profundidade de deposição máxima aumenta com a energia cinética e foi maior para partículas alfa. Subsequentemente, utilizando o software MCDS (Monte Carlo Damage Simulation), os dados de dose das simulações foram usados para calcular a probabilidade de vários tipos de danos ao DNA—lesões nas bases (BD), quebras de fita simples (SSB) e quebras mais complexas. Este estudo confirmou a eficácia do modelo na simulação de efeitos microdosimétricos, evidenciando diferenças na deposição de energia e danos ao DNA entre prótons e partículas alfa. Esses resultados ajudam a compreender melhor as interações da radiação e a aprimorar a radioterapia.