In medical application, high energy linear accelerators are increasingly used. However, during the cancer treatment, the unwanted photo-neutron caused by using high energy photon beams (>10 MV) increases the secondary cancer risk. In this study, it was aimed to investigate the effect of square field sizes and distance to isocenter on the photo-neutron contamination emitted from an Elekta Synergy Medical Linear Accelerator by using Thermo Scientific RadEye neutron detector and Monte Carlo (MC) simulation. The measurements were carried out for 18 MV photons with different square field sizes and different distances from isocenter. It was clearly seen that neutron dose equivalent decreases with both increasing distance from the isocenter and square field sizes. Also, in order to analyze the neutron dose equivalent variation with field sizes and distances, MC- code Fluka was used. It was shown that MC-Fluka modeling and experimental results were consistent with each other. It is concluded that it is crucial to take into consideration of the unwanted photo-neutron dose in the radiation treatment. In many studies in the literature, neutron contamination has been calculated using various Monte Carlo codes and the effect of different parameters on neutron contamination has been investigated. However, it was found that there was insufficient research to compare the values calculated using MC-Fluka code and experimental data. In addition, in this study, the effect of using different composite materials in secondary collimators on neutron contamination was investigated with MC-Fluka code. The results showed that NDE values decreased by about 15% if Boron was used as the composite material. In case of using Polyethylene and Cd, this value decreased to 11% and 9%, respectively. In order to investigate whether the change in NDE is dependent on the composite material used, the volume of secondary collimators is reduced by 20% and its composition is defined as 100% by weight Tungsten alloy. Thus, it has been shown that the decrease in NDE values does not depend on the decrease in Tungsten alloy, but on the composite material used. Thus, using boron composite in secondary collimators has been shown to be one of the important measures to reduce neutron contamination.

Radyoterapi, kanser tedavisinde kullanılan en önemli tedavi yöntemlerinden birisidir. Ancak, radyoterapide yüksek enerjili foton ve elektron demetlerinin kullanımı sırasında (>10 MV) lineer hızlandırıcı kafasında bulunan ağır metallerden kaynaklı nötron kontaminasyonu oluşmaktadır. Bu durum, hedef hacimde ve çevresindeki diğer organlarda nötron kontaminasyonundan kaynaklı doz belirsizliğine neden olmakta ve ikincil kanser riski oluşturmaktadır. Bu çalışmada, 18 MV foton enerjisinde, Elekta Synergy lineer hızlandırıcıda `Thermo Scientific Rad Eye NL` marka nötron dedektörü ve Monte Carlo (MC) simülasyonu ile alan açıklığının ve izomerkeze olan uzaklığın nötron doz eşdeğerine (NDE) olan etkisi incelenmiş ve oluşan doz belirsizliklerinin ortadan kaldırılması amaçlanmıştır. Elde edilen deneysel veriler ve MC-Fluka kodu kullanılarak hesaplanan değerlerin karşılaştırılması yapılmıştır. Deneysel sonuçlar ile MC-Fluka hesaplamalarının uyumlu olduğu gözlenmiştir. Radyoterapide, 18 MV enerjili fotonların neden olduğu nötron kontaminasyonundan kaynaklı doz belirsizliği ve ikincil kanser riskinin ihmal edilemez düzeyde olduğu sonucuna varılmıştır. Bu nedenle, 18 MV foton enerjisinin kullanılması durumunda, bu değerlerin göz önüne alınması gerekmektedir. Ayrıca, bu çalışmada MC-Fluka kodu yardımı ile Tungsten alaşımından oluşan ikincil kolimatörlerin, Bor, Cd, Polietilen gibi yüksek nötron soğurma tesir kesitine sahip malzemelerle kompozit oluşturulmasının, NDE üzerine etkisi araştırılmıştır. Bor kompozit malzemenin kullanılması durumunda, NDE değerlerinin ~%15 azalmıştır. Bu değerin, Polietilen ve Cd kullanılması durumunda ise, sırasıyla ~%11 ve ~%9'a düştüğü tespit edilmiştir. NDE'deki değişimin kullanılan kompozit malzemeye bağlı olup olmadığının araştırılması amacı ile ikincil kolimatörlerin hacmi %20 oranında azaltılarak, bileşimi ağırlıkça %100 Tungsten alaşım olarak tanımlanmıştır. Bu durumda, NDE değerlerinin ~%1-2 oranında azaldığı tespit edilmiştir. Böylece, NDE değerlerindeki azalmanın Tungsten alaşımındaki azalmaya bağlı olmayıp, kullanılan kompozit malzemeye bağlı olduğu gösterilmiştir. İkincil kolimatörlerde Bor kompozitinin kullanılmasınının, nötron kontaminasyonunu azaltmak için alınabilecek önemlerden biri olduğu ortaya konmuştur.