Ιατρική Φυσική: Δοσιμετρία Ιοντίζουσας Ακτινοβολίας. Βιολογικές επιδράσεις. Ακτινοπροστασία

Σχετικά έγγραφα
ΙΑΤΡΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ eclass: PHYS215 Π. Παπαγιάννης

Ιατρική Φυσική. Π. Παπαγιάννης Εργαστήριο Ιατρικής Φυσικής, Ιατρική Σχολή Αθηνών Γραφείο

Ιατρική Φυσική. Π. Παπαγιάννης Επίκ. Καθηγητής, Εργαστήριο Ιατρικής Φυσικής, Ιατρική Σχολή Αθηνών Γραφείο

Ιατρική Φυσική. Π. Παπαγιάννης Επίκ. Καθηγητής, Εργαστήριο Ιατρικής Φυσικής, Ιατρική Σχολή Αθηνών Γραφείο

Ιατρική Φυσική. Π. Παπαγιάννης Επίκ. Καθηγητής, Εργαστήριο Ιατρικής Φυσικής, Ιατρική Σχολή Αθηνών Γραφείο

ΙΑΤΡΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ eclass: MED808 Π. Παπαγιάννης

ΒΙΟΦΥΣΙΚΗ. Αλληλεπίδραση ιοντίζουσας ακτινοβολίας και ύλης.

ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΗ ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ ΜΕ ΤΗΝ ΥΛΗ

Γ. Τσιπολίτης.

δ-ray με κινητική ενέργεια T e και ορμή p e παράγεται σε μια γωνία Θ q, p


Τεχνολογία επεµβατικής Ακτινολογίας στην Καρδιολογία

p T cosθ B Γ. Τσιπολίτης K - + p K - + p p slow high ionisation Κατά τον ιονισμό το εκπεμπόμενο μ e θα έχει κινητική ενέργεια : 0 T T max

Φυσικά ή τεχνητά ραδιονουκλίδια

Αλληλεπίδρασηφορτισµένων σωµατιδίωνµετηνύληκαιεφαρµογές

ΙΑΤΡΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ eclass: MED808 Π. Παπαγιάννης

Ε ι σ α γ ω γ ή στo Εργαστήριο Πυρηνικής Φυσικής

ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΚΑΙ ΟΡΙΣΜΟΙ ΤΗΣ ΡΑ ΙΟΧΗΜΕΙΑΣ

ΑλληλεπίδρασηΦορτισµένων ΣωµατιδίωνκαιΎλης. ηµήτρηςεµφιετζόγλου Εργ. ΙατρικήςΦυσικής Παν/µιοΙωαννίνων

οσιµετρίαιοντιζουσώνακτινοβολιών: ΒασικάΜεγέθη ηµήτρηςεµφιετζόγλου Εργ. ΙατρικήςΦυσικής Παν/µιοΙωαννίνων

ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ

p T cosθ B Γ. Τσιπολίτης K - + p K - + p p slow high ionisation Κατά τον ιονισμό το εκπεμπόμενο μ e θα έχει κινητική ενέργεια : 0 T T max

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ

Ανιχνευτές σωματιδίων

Ανακλώμενο ηλεκτρόνιο KE = E γ - E γ = E mc 2

Ιατρική Φυσική: Δοσιμετρία Ιοντίζουσας Ακτινοβολίας. Βιολογικές επιδράσεις. Ακτινοπροστασία

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ

Η ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΤΟΥ ΑΤΟΜΟΥ ΤΟΥ ΥΔΡΟΓΟΝΟΥ

Υπολογιστική Τομογραφία ακτίνων Χ

1ο Επαναληπτικό Διαγώνισμα Φυσικής Γενικής Παιδείας Β τάξης Λυκείου.

ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ 2013 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΣΩΜΑΤΙ ΙΑΚΗ ΦΥΣΗ ΦΩΤΟΣ

Σκοπός της εργαστηριακής αυτής άσκησης είναι η μελέτη της εμβέλειας των σωματίων α στην ύλη.

Αλληλεπιδράσεις ακτινοβολίας-χ και ύλης. Ακτινολογία Ι - 2

Κεφ. Ιο ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΘΕΩΡΙΑΣ ΠΙΘΑΝΟΤΗΤΩΝ

Ιατρική Φυσική: Δοσιμετρία Ιοντίζουσας Ακτινοβολίας. Βιολογικές επιδράσεις. Ακτινοπροστασία

Πηγές Πηγές Ταχέων Ηλεκτρονίων internal conversion internal conversion

Τυχαία μεταβλητή (τ.μ.)

Διάλεξη 10: Ακτίνες Χ

Περιοχές Ακτινοβολίας Κεραιών

Διαστήματα Εμπιστοσύνης

Από τι αποτελείται το Φως (1873)

ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΠΙΘΑΝΟΤΗΤΕΣ

ΕΜΒΕΛΕΙΑ ΦΟΡΤΙΣΜΕΝΩΝ ΣΩΜΑΤΙΔΙΩΝ

ΘΕΜΑ 1 ο Στις ερωτήσεις 1-4 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα, που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

Ποσοτική Μικροανάλυση Μέθοδος ZAF

ΜΟΝΑΔΕΣ ΚΑΙ ΟΡΟΙ ΤΗΣ ΔΟΣΙΜΕΤΡΙΑΣ

ΑλληλεπίδρασηΦωτονίων καιύλης. ηµήτρηςεµφιετζόγλου Εργ. ΙατρικήςΦυσικής Παν/µιοΙωαννίνων

Κεφάλαιο 37 Αρχική Κβαντική Θεωρία και Μοντέλα για το Άτομο. Copyright 2009 Pearson Education, Inc.

A3. Δίνονται οι πυρήνες

ΑΞΟΝΙΚΗ ΤΟΜΟΓΡΑΦΙΑ. Ευάγγελος Παντελής Επ. Καθ. Ιατρικής Φυσικής Εργαστήριο Ιατρικής Φυσικής Ιατρική Σχολή Αθηνών

1. ΦΥΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ IONTIZOYΣΑΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ (ΑΚΤΙΝΕΣ Χ γ) Εργαστήριο Ιατρικής Φυσικής Παν/μιο Αθηνών

Κανονικη Εξεταστικη

ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ. Εκπέμπεται από σώματα που έχουν θερμοκρασία Τ > 0 Κ. Χαρακτηρίζεται από το μήκος κύματος η τη συχνότητα

ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ' ΛΥΚΕΙΟΥ 2/6/2005 ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ

Απώλεια Ενέργειας λόγω Ιονισμού

Κεφάλαιο 39 Κβαντική Μηχανική Ατόμων

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ 4 3-Δ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ ΔΙΑΔΟΣΗΣ ΦΩΤΟΣ ΣΕ ΙΣΤΟΥΣ ΜΕ ΤΗΝ ΜΕΘΟΔΟ MONTE CARLO. Επιβλέπων: Γεώργιος Μπαλογιάννης

ETY-202. Εκπομπή και απορρόφηση ακτινοβολίας ETY-202 ΎΛΗ & ΦΩΣ 12. ΎΛΗ & ΦΩΣ. Στέλιος Τζωρτζάκης 21/12/2012

P = E /c. p γ = E /c. (p) 2 = (p γ ) 2 + (p ) 2-2 p γ p cosθ E γ. (pc) (E γ ) (E ) 2E γ E cosθ E m c Eγ

ηλεκτρικό ρεύμα ampere

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 : AΤΟΜΙΚΟ ΠΡΟΤΥΠΟ

Η ακτινοβολία γ παράγεται από διεγερμένους πυρήνες κατά τη μετάπτωσή τους σε χαμηλότερα ενεργειακά επίπεδα.

Συμπίεση Δεδομένων

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΕΣΠΕΡΙΝΩΝ

γ-διάσπαση Διάλεξη 17η Πετρίδου Χαρά Τμήμα G3: Κ. Κορδάς & Χ. Πετρίδου

ΠΡΟΤΥΠΟ ΛΥΚΕΙΟ ΕΥΑΓΓΕΛΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗΣ ΣΜΥΡΝΗΣ

ηλεκτρικό ρεύµα ampere

ΘΕΜΑ 1 ο Στις ερωτήσεις 1-4 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα, που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

ΠΥΡΗΝΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ ΑΚΤΙΝΕΣ γ

Βασικές Γνώσεις γιατοεργαστήριοπυρηνικήςφυσικής

Σ ΤΑΤ Ι Σ Τ Ι Κ Η. Statisticum collegium iv

Στατιστική Συμπερασματολογία

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ. ΠΡΟΛΟΓΟΣ... vii ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ... ix ΓΕΝΙΚΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ... xv. Κεφάλαιο 1 ΓΕΝΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΑΠΟ ΤΗ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ

Θεωρία Πιθανοτήτων & Στατιστική

Μάθημα 3 Αυθόρητη διάσπαση και χρόνος ζωής, Σκεδάσεις και Ενεργός διατομή

ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΚΑΙ ΕΠΑΛ (ΟΜΑΛΑ Β) ΔΕΥΤΕΡΑ 20 ΜΑΙΟΥ 2013 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ

Γραπτή Εξέταση Περιόδου Φεβρουαρίου 2011 για τα Τμήματα Ε.Τ.Τ. και Γ.Β. στη Στατιστική 25/02/2011

ΑΡΧΗ 2ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΤΑΞΗ

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΑΚΗ ΔΟΜΗ ΤΩΝ ΑΤΟΜΩΝ Η ΔΟΜΗ ΤΟΥ ΑΤΟΜΟΥ II. ΤΟ ΦΩΣ ΜΟΝΤΕΛΟ ΤΟΥ BOHR Ν. ΜΠΕΚΙΑΡΗΣ

ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ

γ - διάσπαση Δήμος Σαμψωνίδης ( ) Στοιχεία Πυρηνικής Φυσικής & Φυσικής Στοιχειωδών Σωματιδίων 5 ο Εξάμηνο

ΑΡΧΕΣ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΠΥΡΗΝΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ

ΠΡΩΤΟΓΕΝΗ & ΔΕΥΤΕΡΟΓΕΝΗ ΔΟΣΙΜΕΤΡΑ

Παραγωγή ακτίνων Χ. V e = h ν = h c/λ λ min = h c/v e λ min (Å) 12400/V

ΘΕΜΑ Α. Ι. Οδηγία: Στις ερωτήσεις 1-4 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

HMY 799 1: Αναγνώριση Συστημάτων

ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ & ΕΠΑ.Λ. Β 20 ΜΑΪΟΥ 2013 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

Κεφάλαιο 38 Κβαντική Μηχανική

γ - διάσπαση Δήμος Σαμψωνίδης ( ) Στοιχεία Πυρηνικής Φυσικής & Φυσικής Στοιχειωδών Σωματιδίων 5 ο Εξάμηνο

Μάθημα 2 α) QUIZ. Ενεργός διατομή β) Μέγεθος του πυρήνα γ) Μάζα πυρήνα, ενέργεια σύνδεσης, έλλειμα μάζας

Ορισμός και Ιδιότητες

f x g x f x g x, x του πεδίου ορισμού της; Μονάδες 4 είναι οι παρατηρήσεις μιας ποσοτικής μεταβλητής Χ ενός δείγματος μεγέθους ν και w

Στατιστική είναι το σύνολο των μεθόδων και θεωριών που εφαρμόζονται σε αριθμητικά δεδομένα προκειμένου να ληφθεί κάποια απόφαση σε συνθήκες

ΤΙΤΛΟΣ: Ποιοτικός και ποσοτικός προσδιορισμός ραδιοϊσοτόπων με την μέθοδο της γ φασματοσκοπίας. Γιαννούλης Ευάγγελος.

Μια εισαγωγή στις Ακτίνες Χ. Πηγές ακτίνων Χ Φάσματα ακτίνων Χ O νόμος του Moseley Εξασθένηση ακτινοβολίας ακτίνων Χ

ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

Ασκήσεις Φασµατοσκοπίας

Κεφάλαιο 4 Κανονική Κατανομή. Πέτρος Ε. Μαραβελάκης, Επίκουρος Καθηγητής, Πανεπιστήμιο Πειραιώς

Γενικές Πληροφορίες - I. Εισαγωγή στo Εργαστήριο Πυρηνικής Φυσικής. Γενικές Πληροφορίες - II. Εργαστήριο Κορμού ΙΙ. ιστοσελίδα μαθήματος

Transcript:

Ιατρική Φυσική: Δοσιμετρία Ιοντίζουσας Ακτινοβολίας Βιολογικές επιδράσεις Ακτινοπροστασία Π. Παπαγιάννης Εργαστήριο Ιατρικής Φυσικής, Ιατρική Σχολή Αθηνών Γραφείο 21 210-746 2442 ppapagi@phys.uoa.gr PHYS215

Ιατρική Φυσική: Δοσιμετρία Ιοντίζουσας Ακτινοβολίας Βιολογικές επιδράσεις Ακτινοπροστασία Βιβλιογραφία: κεφ. 2-5 από το σύγγραμμά σας Προτεινόμενα ξενόγλωσσα συγγράμματα: F. H. Attix, Introduction to radiological physics & radiation dosimetry P. Mayles, A. Nahum, J.C. Rosenwald, Handbook of Radiotherapy Physics

Δοσιμετρία Ιοντίζουσας Ακτινοβολίας 1. εισαγωγή / μεγέθη για την περιγραφή του πεδίου ακτινοβολίας 2. αλλ/δραση φωτονίων-ύλης: δοσιμετρικά μεγέθη 3. αλλ/δραση φορτισμένων σωματιδίων-ύλης: δοσιμετρικά μεγέθη 4. υπολογιστική δοσιμετρία 5. πειραματική δοσιμετρία 6. βιολογικές επιδράσεις 7. ακτινοπροστασία

Ένα παράδειγμα Μπορούμε να υπολογίσουμε το ρυθμό δόσης σε απόσταση r από σημειακή πηγή Co-60 γνωστής ενεργότητας, δεδομένων των συντελεστών αλληλεπίδρασης;

Έμμεσα ιοντίζουσα ακτινοβολία: Πότε ισούται το collisional ΚΕΡΜΑ με τη Δόση ; Υπό συνθήκες ηλεκτρονιακής ισορροπίας (CPE) Συνθήκες ηλεκτρονιακής ισορροπίας υφίστανται σε όγκο v εάν κάθε φορτισμένο σωματίδιο δεδομένου είδους και ενέργειας που εγκαταλείπει τον v, αναπληρώνεται από ένα πανομοιότυπο σωματίδιο με την ίδια ενέργεια που εισέρχεται στον v.

Συνθήκες ηλεκτρονιακής ισορροπίας (CPE) K CPE col D

Πότε υφίστανται συνθήκες ηλεκτρονιακής ισορροπίας ; Όταν όγκος v περιέχεται σε όγκο V έτσι ώστε η απόσταση μεταξύ των ορίων τους είναι μεγαλύτερη από την μέγιστη εμβέλεια των δευτερογενών φορτισμένων σωματιδίων, συνθήκες ηλεκτρονιακής ισορροπίας υφίστανται στον v όταν για τον V ισχύει: 1. Ομοιογένεια ατομικής σύστασης 2. Ομοιογένεια πυκνότητας 3. Ομοιόμορφη ακτινοβόληση (ομοιόμορφο πεδίο έμμεσα ιοντίζουσας ακτινοβολίας και αμελητέα εξασθένηση) 4. Απουσία ανομοιογενούς ηλεκτρικού ή μαγνητικού πεδίου

Πότε υφίστανται συνθήκες ηλεκτρονιακής ισορροπίας ; Περιοχή επαύξησης της δόσης (build up)

Πότε υφίστανται συνθήκες ηλεκτρονιακής ισορροπίας ; Το αποτέλεσμα της εξασθένησης των φωτονίων

Πότε υφίστανται συνθήκες ηλεκτρονιακής ισορροπίας ; Το αποτέλεσμα της εξασθένησης των φωτονίων παροδική (transient) CPE

Συνθήκες ηλεκτρονιακής ισορροπίας δεν υφίστανται: Σε βάθος υλικού μικρότερου από την εμβέλεια των ενεργητικότερων δευτερογενών φορτισμένων σωματιδίων που παράγονται από τις αλληλεπιδράσεις με τη δέσμη Σε σημεία κοντά στα όρια του υλικού ή του πεδίου, αν αυτό είναι πεπερασμένων διαστάσεων σε σχέση με το ακτινοβολούμενο σώμα, ή σε δι-επιφάνειες μεταξύ διαφορετικών υλικών Όταν η εξασθένιση της πρωτογενούς δέσμης ακτινοβολίας κατά τη διάδοσή της σε ένα υλικό είναι σημαντική για αποστάσεις ίσες με την εμβέλεια των φορτισμένων σωματιδίων που παράγονται από τις αλληλεπιδράσεις με αυτή

Ένα παράδειγμα Μπορούμε να υπολογίσουμε το ρυθμό δόσης σε απόσταση r από σημειακή πηγή Co-60 γνωστής ενεργότητας, δεδομένων των συντελεστών αλληλεπίδρασης; Υπό συνθήκες ηλεκτρονιακής ισορροπίας και μόνο για την πρωτογενή ακτινοβολία

Η συνδρομή της σκέδασης

Η συνδρομή της σκέδασης

Υπάρχει εξίσωση που να περιλαμβάνει και τη σκεδαζόμενη; Η βαθμίδα σε ένα στοιχείο του φασικού χώρου θα ισούται: ˆ ˆ (,, ˆ, E r E ) φ. που σκεδάζονται σε αυτό από τα υπόλοιπα + φ. που εκπέμπονται από πηγή σε αυτό Q (, E, ˆ sc r ) Q ˆ prim ( E, ) ( r rp) 4 - φ. που απορροφούνται ή σκεδάζονται (, ) (,, ˆ t r E, E r E ) L.B.T.E.

Μπορεί να επιλυθεί; Qsc ( r, E, ˆ ) (, E E, ˆ ˆ ) (,, ˆ ') ˆ s r, E r E d ' de' 04 Εναλλακτικές: Ημι-εμπειρικές μέθοδοι & στοχαστικοί (Monte Carlo) ή ντετερμινιστικοί αλγόριθμοι ( L.B.T.E. equation solvers, μέθοδοι υπέρθεσης, )

Η αρχή της δοσιμετρίας με προσομοίωση Monte Carlo Απλοί αναλυτικοί αλγόριθμοι δεν μπορούν να λάβουν υπόψη τη σκεδαζόμενη Εφόσον γνωρίζουμε τη Φυσική της διάδοσης ιοντ. ακτ. στην ύλη (κατανομές πιθανότητας αλληλεπίδρασης ως προς: θέση, είδος, κατανομή ενέργειας κατεύθυνσης), μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τις αναμενόμενες τιμές; Χρειαζόμαστε μια μέθοδο προσομοίωσης της φυσικής διαδικασίας που να λαμβάνει υπόψη συνολικά τις κατανομές πιθανότητας για κάθε φαινόμενο αλληλεπίδρασης

Η αρχή της δοσιμετρίας με προσομοίωση Monte Carlo Σύμφωνα με το θεώρημα κεντρικής τιμής, το άθροισμα ενός μεγάλου αριθμού όμοιων, ανεξάρτητων τυχαίων μεταβλητών ακολουθεί κανονική κατανομή. Έτσι, αν θέλω να υπολογίσω μια άγνωστη ποσότητα, m, με k μια τυχαία μεταβλητή με αναμενόμενη τιμή E(k)=m και διακύμανση Var(k)=b 2 εάν k 1, k 2,, k N είναι N ΤΥΧΑΙΑ επιλεγμένες τιμές του k, τότε: το ακολουθεί κανονική κατανομή με E( )=Nm και Var( )=Nb 2 Ή ισοδύναμα: ή: Έτσι αν θέλω να υπολογίσω την ενεργειακή ροή σε σημείο r, μπορώ να υπολογίσω τη μέση τιμή της συνεισφοράς από την «τροχιά» N φωτονίων που θα επιλέξω τυχαία από την κατανομή πιθανότητας που δίνει όλες τις πιθανές τροχιές

Η αρχή της δοσιμετρίας με προσομοίωση Monte Carlo Γνωρίζω την κατανομή πιθανότητας όλων των πιθανών τροχιών των φωτονίων; Κάθε τροχιά αποτελείται από διαδοχικές καταστάσεις S j (r j, Ω j, E j ) πριν από κάθε αλληλεπίδραση j. Η πιθανότητα εμφάνισης κάθε κατάστασης j εξαρτάται μόνο από την πιθανότητα εμφάνισης της προηγούμενης κατάστασης j-1. Με άλλα λόγια : την πιθανότητα φωτόνιο να αλληλεπιδράσει στο r j-1, την πιθανότητα δεδομένου είδους αλληλεπίδρασης και την πιθανότητα κατά την αλληλεπίδραση αυτή το φωτόνιο να σκεδαστεί σε κατεύθυνση Ω j με ενέργεια E j given Ω j-1 and E j-1. Αυτές οι κατανομές πιθανότητας είναι γνωστές! Έτσι αρκεί να έχω μια μέθοδο ΤΥΧΑΙΑΣ δειγματοληψίας από τις γνωστές κατανομές πιθανότητας

Πως επιλέγω τυχαία από γνωστή κατανομή πιθανότητας; Υπάρχουν πολλές μαθηματικές μέθοδοι. Π.χ.: Θεώρημα αντιστροφής Έστω x συνεχής τυχαία μεταβλητή στο [a, b] με πυκνότητα πιθανότητας f(x) και συνάρτηση κατανομής πιθανότητας F(x). Δεδομένου τυχαίου, r, στο [0, 1], μια τιμή x * του x μπορεί να επιλεγεί τυχαία ως: Αν x διακριτή τυχαία μεταβλητή με τιμές, x i πιθανότητας, P i ώστε: Δεδομένου τυχαίου, r, στο διάστημα [0, 1], μια τιμή x * του x μπορεί να επιλεγεί τυχαία ως: x * = x j όπου j= min{j: }

Απλά παραδείγματα για σημειακή πηγή Επιλογή κατεύθυνσης εκπεμπόμενου φωτονίου Η εκπομπή είναι ισότροπη και σύμφωνα με την πιθανότητα εκπομπής σε στοιχείο στερεάς γωνίας dω :

Απλά παραδείγματα για σημειακή πηγή Επιλογή σημείου αλληλεπίδρασης Η πιθανότητα αλληλεπίδρασης σε dx μετά από διέλευση απόστασης x είναι μexp(-μx) οπότε:

Απλά παραδείγματα για σημειακή πηγή Επιλογή είδους αλληλεπίδρασης Το είδος αλληλεπίδρασης είναι διακριτή μεταβλητή με i τιμές ώστε P i =μ i /μ total και επιλέγεται το είδος j ώστε: j= min{ j: }

Η αρχή της δοσιμετρίας με προσομοίωση Monte Carlo Γεννήτρια τυχαίων Δεδομένα εισροής (κατανομές πιθανότητας, γεωμετρία, υλικά) Monte Carlo κώδικας Αποτελέσματα!

Η αρχή της δοσιμετρίας με προσομοίωση Monte Carlo Στατιστική και ακρίβεια Η τυπική απόκλιση της άγνωστης ποσότητας m δεν είναι γνωστή αλλά για N>> η προσεγγίζει το m και η διακύμανση προσεγγίζει το b. Συνεπώς η διαμορφώνει το διάστημα εμπιστοσύνης του αποτελέσματος και θα πρέπει να είναι όσο το δυνατόν μικρότερη.