Simulazione in campo biosanitario

Corso di Studio:
Laurea magistrale in Scienze fisiche
Docenti:
Silva Bortolussi , Francesca Ballarini
Anno accademico:
2016/2017 (Altri: 2017/2018 2015/2016 2014/2015 2013/2014)
Semestre:
N/D
Lingua di insegnamento:
italiano / english friendly
Codice corso:
500615
Settore scientifico/disciplinare:
FIS/07
Crediti formativi:
6
Ore di lezione:
48

Obiettivi

Apprendimento dei concetti e dei metodi fondamentali delle tecniche di simulazione dell'interazione radiazione-materia. Apprendimento delle basi di un codice di trasporto. Apprendimento degli aspetti principali della modellizzazione degli effetti biologici radioindotti.

Prerequisiti

Nozioni di fisica nucleare, metodo Monte Carlo, interazione radiazione-materia.

Programma

La prima parte del corso è dedicata al codice di simulazione MCNP, che trasporta neutroni, fotoni ed elettroni, e anche particelle cariche nelle sue ultime versioni. Si tratta di una serie di lezioni pratiche, a seguito di una breve introduzione teorica, nelle quali gli studenti impareranno a creare un file di input e a simulare problemi di trasporto. Al termine di questa prima parte del corso gli studenti saranno utenti base di MNCP e avranno acquisito le capacità per creare le geometrie, descrivere la fisica, fare delle richieste al programma e analizzare statisticamente i risultati. La seconda parte del corso è dedicata alla modellizzazione e simulazione degli effetti biologici indotti dalle radiazioni ionizzanti a livello subcellulare/cellulare e a livello di tessuti e organi. L’attenzione è focalizzata sulle aberrazioni cromosomiche e sulle loro conseguenze in termini di morte cellulare o conversione della cellula in cellula tumorale, nonché sulla modellizzazione di tali effetti a livello di interi tessuti e organi, con esempi di applicazione all’adroterapia e alla radioprotezione nello spazio. Agli studenti saranno inoltre offerti dei seminari finalizzati a fornire una panoramica delle caratteristiche dei codici di simulazione FLUKA e GEANT-4, e delle loro applicazioni in campo bio-sanitario.

Bibliografia

Dispense del corso
Manuali di MNCP, FLUKA, GEANT 4
E. Alpen, Radiation Biophysics, Elsevier

Modalità di esame

Esame sia pratico, sia orale. L’esame pratico consisterà nello svolgimento e discussione di un esercizio di simulazione MCNP, mentre la prova orale riguarderà la parte di modellizzazione del danno biologico da radiazioni.