Концепція створення джерела нейтронів для ядерної медицини на основі лінійного прискорювача електронів

  • Валентин Касілов Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут», м. Харків, Україна https://orcid.org/0000-0002-1355-311X
  • Сергій Гоков Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут», м. Харків, Україна https://orcid.org/0000-0002-3656-3804
  • Сергій Каленик Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут», м. Харків, Україна https://orcid.org/0000-0002-1460-5081
  • Сергій Кочетов Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут», м. Харків, Україна
  • Леонід Салій Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут», м. Харків, Україна
  • Віталій Цяцько Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут», м. Харків, Україна https://orcid.org/0000-0002-7347-0500
  • Євген Цяцько Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут», м. Харків, Україна
  • Олег Шопен Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут», м. Харків, Україна https://orcid.org/0000-0003-3158-8081
Ключові слова: ядерна медицина, запізнілі нейтрони, теплові нейтрони, лінійний прискорювач електронів, джерело нейтронів

Анотація

Розглянуто сучасний стан розробки джерел епітеплових нейтронів на базі реакторів та прискорювачів  для бор-нейтронозахватної терапії (БНЗТ), перспективного методу лікування злоякісних пухлин. Запропоновано схему прототипу джерела для отримання теплових і епітеплових нейтронів з використанням запізнілих нейтронів, що генеруються за допомогою лінійного прискорювача електронів на мішені, що містить подільний матеріал. Наводяться результати експерименту, в якому виміряні криві напіврозпаду радіоактивних ядер, що утворилися в процесі поділу і випускають запізнілі нейтрони. Показано, що активована мішень, що містить подільний матеріал є компактним малогабаритним джерелом запізнілих нейтронів. Вона може бути доставлена в формувач, де за допомогою сповільнювача, поглинача і коліматора відбувається формування нейтронів теплових або епітеплових енергій протягом певного проміжку часу, після чого ця мішень відправляється в активатор, а на її місце приходить інша. Таким чином, утворюється імпульсний потік нейтронів. Такий пучок нейтронів може бути використаний в ядерній медицині, зокрема, в нейтронозахватної терапії при лікуванні онкологічних захворювань. Важливим завданням при реалізації нейтронозахватної терапії, при опроміненні пацієнтів, є проведення контролю, як інтенсивності так і енергетичного спектра потоку нейтронів. Для вирішення цього завдання може бути використаний раннє розроблений кульовий спектрометр нейтронів активаційного типу, який дозволить провести оптимізацію різних параметрів формувача, коліматора і фільтрів з метою отримання найбільш потужних потоків нейтронів.

Завантаження

##plugins.generic.usageStats.noStats##

Посилання

H. Hatanaka, Y. Nakagava, Intern. J. Rad. Oncol. Biol. Phys. 28, 1061 (1994), https://doi.org/10.1016/0360-3016(94)90479-0

L.W. Wang, Y.H. Liu, F.I. Chou, S.H. Jiang, Cancer Commun (Lond), 38(1), 37 (2018), https://doi.org/10.1186/s40880-018-0295-y

H. Shiba, K. Takeuchi, R. Hiramatsu, M. Furuse, N. Nonoguchi, S. Kawabata, et al. Neurol Med Chir (Tokyo), 58(12), 487 (2018), https://doi.org/10.2176/nmc.oa.2018-0111

V.A. Trivillin, E.C.C. Pozzi, L.L. Colombo, S.I. Thorp, M.A. Garabalino, M.A. Hughes, et al. Radiat. Environ. Biophys. 56(4), 365 (2017), https://doi.org/10.1007/s00411-017-0704-7

J. Miyabe, R. Ohgaki, K. Saito, L. Wei, L. Quan, C. Jin, et al. J Pharmacol. Sci. 139, 215 (2019), https://doi.org/10.1016/j.jphs.2019.01.01

S.Y. Taskaev, Phys Part Nucl. 46, 956 (2015), https://doi.org/10.1134/S1063779615060064

S.Y. Taskaev, Boron Neutron Capture Therapy. Physics of Atomic Nuclei, 84(2), 207 (2021), https://doi.org/10.1134/S106377882101021X

M. Suzuki, Int. J. Clin. Oncol. 25, 43 (2019), https://doi.org/10.1007/s10147-019-01480-4

V.I. Kasilov, S.P. Gokov, A.N. Dovbnya, S.A. Kalenik, K.S. Kokhnyuk, S.S. Kochetov, A.A. Khomich, and O.A. Shopen, East Eur. J. Phys. 3(3), 64 (2016), https://doi.org/10.26565/2312-4334-2016-3-05

V.M. Pixaykin, L.E. Kazakov, G.G. Korolev, S.G. Isaev, V.A. Roschenko, and M.Z. Tarasko, Atomic energy, 92(2), 135 (2002), http://elib.biblioatom.ru/text/atomnaya-energiya_t92-2_2002/go,0/. (in Russian)

A.Yu. Buki, S.A. Kalenik, I.L. Semisalov, I.S. Timchenko, A.S. Zadvorny, M.G. Shevchenko, V.J. Kasilov, S.P. Gokov, S.S. Kochetov, G.I. Ledovskoy, and P.L. Makhnenko, The Journal of Kharkiv National University, physical series «Nuclei, Particles, Fields», 1025(4), 35 (2012), http://nuclear.univer.kharkov.ua/lib/1025_4(56)_12_p35-42.pdf. (in Russian)

Опубліковано
2021-12-10
Цитовано
Як цитувати
Касілов, В., Гоков, С., Каленик, С., Кочетов, С., Салій, Л., Цяцько, В., Цяцько, Є., & Шопен, О. (2021). Концепція створення джерела нейтронів для ядерної медицини на основі лінійного прискорювача електронів. Східно-європейський фізичний журнал, (4), 160-163. https://doi.org/10.26565/2312-4334-2021-4-21

Найбільш популярні статті цього автора (авторів)