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Fiche détaillée Thèses
Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II (26/10/2007), Gérard Montarou (Dir.)
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Simulations Monte Carlo et étude microdosimétrique pour des irradiations cellulaires à faibles doses en neutrons de 14 MeV
Z. Francis1

Cette thèse s'intéresse aux effets des rayonnements ionisants sur les cellules vivantes. Le travail peut être divisé en 3 parties principales :
La première partie résume les processus de dommage et de réparation cellulaire après les irradiations, et les résultats obtenus par Dionet et al. au Laboratoire de Physique Corpusculaire notamment la mise en évidence de l'effet d'hypersensibilité de la lignée du mélanome pour des irradiations à faibles doses et faibles débits de dose en neutrons de 14 MeV.
La deuxième partie décrit le développement de la version officielle du code GEANT4DNA qui est un code Monte-Carlo capable de suivre les protons jusqu'à 100 eV et les électrons jusqu'à 15 eV dans l'eau. Ce code a été utilisé pour décrire d'une manière détaillée les traces des particules qui traversent la cellule pendant les iradiations.
La troisième partie décrit les formalismes de la microdosimétrie et de la théorie « Dual Radiation Action » qui ont été utilisés pour calculer l'efficacité biologique relative des neutrons de 14 MeV par rapports aux photons de 1 MeV pour la lignée irradiée au LPC, le mélanome. L'EBR calculé est comparé aux données expérimentales disponibles.
1 :  LPC - Laboratoire de Physique Corpusculaire [Clermont-Ferrand]
GEANT4DNA – EBR – neutrons – code Monte Carlo

This study is mainly concentrated on the effects of ionizing radiations on living cells. It contains three main parts:
The first part describes the “cell damage and cell repair” processes that occur during and after irradiations, as well as the results obtained by Dionet et al. in the “Laboratoire de Physique Corpusculaire” which confirmed that human melanoma cells exhibit a certain hypersensitivity low doses and low dose rates irradiations with 14 MeV neutrons. A bibliographical research confirms that this same hypersensitivity was also observed by other authors.
The second part describes the development of the GEANT4DNA toolkit which is a Monte-Carlo code that can follow protons (till energies as low as 100 eV) and electrons (till 15 eV) in liquid water. This code was used to describe recoil protons traces in the cell during 14 MeV neutrons irradiations.
The third part describes the microdosimetric formalism and the theory of dual radiation action which was used in tour study to estimate the relative biological effect of 14 MeV neutrons on the melanoma cells. The obtained RBE was compared to the experimental results observed by Dionet et al.
GEANT4DNA – RBE – neutrons – Monte Carlo code