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基于加速器的多终端硼中子俘获治疗装置的束流整形组件设计

Design of Beam Shaping Assembly for an Accelerator-based Multi-terminal BNCT Facility

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硼中子俘获治疗(Boron Neutron Capture Therapy,BNCT)是一种新型的精准放射治疗方法,束流整形组件(Beam Shaping Assembly,BSA)作为硼中子俘获治疗装置的重要组成部分,对于产生适用于BNCT的中子束至关重要.通过BSA可以将快中子慢化到适当的能量范围,并且减少其他不需要的束流成分,进而满足BNCT用于治疗的中子束要求.本文利用蒙特卡罗模拟软件MCNP,基于2.5 MeV/30 mA的质子加速器,设计出可将质子打Li靶产生的快中子束慢化到热中子能量范围(<0.5 eV)和超热中子能量范围(0.5 eV～10 keV)的多终端BSA方案.提出的热中子BSA方案使用D2O作为慢化体,BeO作为反射体,Bi作为γ过滤体,而超热中子BSA方案使用MgF2作为慢化体,Pb作为反射体,6LiF作为热中子过滤体.热/超热中子方案在BSA出口处的束流参数,均满足国际原子能机构(IAEA)对BNCT治疗提出的束流指标要求.

李广儒、姜韦、张璐、陈卫强、李强

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中国科学院近代物理研究所,兰州 730000

中国科学院大学,北京 100049

中国科学院重离子束辐射生物医学重点实验室,兰州 730000

甘肃省重离子束辐射医学应用基础重点实验室,兰州 730000

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硼中子俘获治疗 束流整形组件 多终端 热中子 超热中子

国家重点研发计划项目资助国家自然科学基金资助项目甘肃省重大科技专项计划中国科学院重点部署项目中国科学院西部之光项目中国科学院青年创新促进会项目

2018YFC0115700118752991602FK-DA005KFZD-SW-22229Y862052017454

2021

10.11804/NuclPhysRev.38.2020051

原子核物理评论
中国科学院近代物理研究所，中国核物理学会

原子核物理评论

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.181
ISSN：1007-4627
年,卷(期)：2021.38(1)
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