DOSIMETRI BORON NEUTRON CAPTURE THERAPY PADA KANKER HATI (HEPATOCELLULAR CARCINOMA) MENGGUNAKAN MCNP-CODE DENGAN SUMBER NEUTRON DARI KOLOM TERMAL REAKTOR KARTINI

IRHAS, Dr. Ir. Andang Widi Harto

2014 | Skripsi | TEKNIK NUKLIR

Boron Neutron Capture Therapy (BNCT) merupakan teknik terapi kanker yang menggunakan prinsip fisika pada reaksi nuklir ketika boron stabil (boron-10) diiradiasi dengan menggunakan neutron berenergi rendah (neutron termal). Reaksi boron-10 dengan neutron termal akan menghasilkan partikel boron-11m (t1/2=10-23 s). Boron-11m meluruh kemudian memancarkan partikel alfa, lithium-7 dan foton gamma. Waktu iradiasi dibutuhkan untuk memastikan dosis yang diterima jaringan kanker cukup. Kanker hati adalah kanker (tumor ganas) yang terjadi di hati. Kanker hati yang primer terjadi di hati disebut sebagai Primary Liver Cancer atau Hepatocellular carsinoma. Kanker hati ini perlu dibedakan dengan kanker hati yang disebabkan oleh metastasis dari kanker organ lain misalnya payudara, usus besar dan lain-lain. Keadaan ini disebut sebagai metastasis hati (Metastastic liver cancer). Metode Monte Carlo digunakan pada aplikasi Monte Carlo N-Particle (MCNP). Pendekatan probabilistik dilakukan terhadap kemungkinan interaksi yang akan terjadi pada radiasi kemudian mencatat hal yang sesuai dengan karakteristik partikel dan media yang dilewatinya. Pada kasus ini, sumber neutron termal berasal dari model Kolimator Kolom Termal Reaktor Nuklir Riset Kartini, Yogyakarta. Pemodelan dilakukan pada organ hati yang telah mengandung jaringan kanker sebagai target dan reaktor sebagai sumber. Variasi konsentrasi boron pada penelitian ini adalah 20, 25, 30, 35, 40, 45, dan 47 μg/g tumor. Keluaran MCNP berupa nilai dosis hamburan neutron, dosis gamma dari reaktor dan fluks neutron. Nilai fluks neutron digunakan untuk menentukan dosis dari alfa, proton, dan gamma hasil interaksi neutron termal dengan material penyusun jaringan. Variasi konsentrasi boron menghasilkan laju dosis masing-masing sebesar 0,059; 0,072; 0,084; 0,098; 0,108; 0,12; 0,125 Gy/s. Waktu iradiasi yang dibutuhkan untuk masing-masing konsentrasi adalah 841,5 s (14 m 1 s); 696,07 s (11 m 36 s); 593,11 s (9 m 53 s); 461,35 s (8 m 30 s); 461,238 (7 m 41 s); 414,23 s (6 m 54 s); 398,38 s (6 m 38 s). Waktu iradiasi untuk jaringan kanker semakin singkat saat penggunaan konsentrasi boron pada jaringan semakin tinggi.

Boron Neutron Capture Therapy (BNCT) using phisycs principle when boron-10 irradiated by low energy neutron (thermal neutron). boron and thermal neutron reaction produced boron-11m (t1/2=10-23 s). Boron-11m decay emited alpha, lithium-7 particle and gamma ray. Irradiated time needed to ensure cancer dose enough. Liver cancer was primary malignant who located in liver (Hepatocellular carsinoma). Malignant in liver were different to metastastic from Breast, Colon Cancer, and the other. This condition was Metastatsic Liver Cancer. Monte Carlo method used by Monte Carlo N-Particle (MCNP) Software. Probabilistic approach used for probability of interaction occurred and record refer to caracteristic of particle and material. In this case, thermal neutron produced by model of Collimated Thermal Column Kartini Research Nuclear Reactor, Yogyakarta. Modelling organ and source used liver organ who contain of cancer tissue and research reactor. Variation of boron concentration was 20, 25, 30, 35, 40, 45, dan 47 μg/g cancer. Output of MCNP calculation were neutron scattering dose, gamma ray dose and neutron flux from reactor. Neutron flux used to calculated alpha, proton and gamma ray dose from interaction of tissue material and thermal neutron. Variation of boron concentration result dose rate to every variation were 0,059; 0,072; 0,084; 0,098; 0,108; 0,12; 0,125 Gy/sec. Irradiation time who need to every concentration were 841,5 sec (14 min 1 sec); 696,07 sec (11 min 36 sec); 593,11 sec (9 min 53 sec); 461,35 sec (8 min 30 sec); 461,238 sec (7 min 41 sec); 414,23 sec (6 min 54 sec); 398,38 sec (6 min 38 sec). Irradiating time could shortly when boron concentration more high.

Kata Kunci : BNCT, kanker hati, konsentrasi boron, waktu iradiasi, kolom termal