A study of Type B uncertainties associated with the photoelectric effect in low-energy Monte Carlo simulations
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Notice bibliographique
Résumé
Abstract Purpose. To estimate Type B uncertainties in absorbed-dose calculations arising from the different implementations in current state-of-the-art Monte Carlo (MC) codes of low-energy photon cross-sections (<200 keV). Methods. MC simulations are carried out using three codes widely used in the low-energy domain: PENELOPE-2018, EGSnrc, and MCNP. Three dosimetry-relevant quantities are considered: mass energy-absorption coefficients for water, air, graphite, and their respective ratios; absorbed dose; and photon-fluence spectra. The absorbed dose and the photon-fluence spectra are scored in a spherical water phantom of 15 cm radius. Benchmark simulations using similar cross-sections have been performed. The differences observed between these quantities when different cross-sections are considered are taken to be a good estimator for the corresponding Type B uncertainties. Results. A conservative Type B uncertainty for the absorbed dose ( k = 2) of 1.2%–1.7% (<50 keV), 0.6%–1.2% (50–100 keV), and 0.3% (100–200 keV) is estimated. The photon-fluence spectrum does not present clinically relevant differences that merit considering additional Type B uncertainties except for energies below 25 keV, where a Type B uncertainty of 0.5% is obtained. Below 30 keV, mass energy-absorption coefficients show Type B uncertainties ( k = 2) of about 1.5% (water and air), and 2% (graphite), diminishing in all materials for larger energies and reaching values about 1% (40–50 keV) and 0.5% (50–75 keV). With respect to their ratios, the only significant Type B uncertainties are observed in the case of the water-to-graphite ratio for energies below 30 keV, being about 0.7% ( k = 2). Conclusions. In contrast with the intermediate (about 500 keV) or high (about 1 MeV) energy domains, Type B uncertainties due to the different cross-sections implementation cannot be considered subdominant with respect to Type A uncertainties or even to other sources of Type B uncertainties (tally volume averaging, manufacturing tolerances, etc). Therefore, the values reported here should be accommodated within the uncertainty budget in low-energy photon dosimetry studies.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle