Исследование характеристик источника нейтронов на основе реакции Be (d, n) для быстрой нейтронной терапии

Бесплатно
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0
Шихада, Абдуллах Научно-образовательный центр Б.П. Вейнберга (НОЦ Б.П. Вейнберга)
Бесплатно
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Целью данной работы является изучение циклотрона на основе реакция Ве9 (д, п) в качестве источника быстрых нейтронов для нейтронной терапии. для оценки источника нейтронов нам следует знать параметры: нейтронные угловые распределения, спектр нейтронов и поток нейтронов и поглощенные мощности дозы. эта работа была проведена для определения этих параметров, и результаты были оценены для использования в улучшении условий терапии, а также в будущих исследованиях. Результаты хорошо согласуются с литературой и новыми результатами, полученными в улучшении коллиматорной системы и увеличением потока нейтронов и мощности дозы.

Оглавление

1. Literature Review
1.1. General view of using fast neutron sources for therapy ………………… 5
1.2. Review of characteristics of the fast neutrons emitted by 9Be(d,n) reaction .7
1.2.1. Neutron energy spectra, yields, and angular distribution ………. 11
1.3. Experimental and Computational Methods
1.3.1. Review of Neutron and Gamma-Ray detection methods ………. 16
1.3.2. The collimation and shielding system used in neutron therapy…. 22
1.3.3. Neutron Dosimetry calculations and methods ………..…..…….. 26
1.3.4. Monte Carlo method and MCNP code ………………….…….… 29
1.3.5. The program Lise++ and Code PACE4 ………….….…….…….. 30
2. Результаты и обсуждение экспериментальных и симуляционных работ

Результаты могут быть сформированы следующим образом:

1- Результаты эксперимаентов и расчетов показали, что
максимальный поток нейтронов в Be мишени наблюдается под углами
0o и 180o относительно направления пучка дейтронов, а минимум в 90o
и 270o. Этот результатсогласуется как с теоретически ожидаемыми и
некоторыми экспериментальными и смоделированными результатами.
Неожиданное наблюдение потоков нейтронов, обнаруженных
фольгами Al и Fe в переднем и заднем направлениях относительно
мишени без существования какой-либо цели на своем пути, можно
объяснить столкновениями между пучком дейтронов и воздухом (O2 ,
N2 … и т. Д.), Кроме того, эти результаты можно объяснить
взаимодействием ядер дейтронов с некоторымих материалами
расположенных где-то в канале пучка.
2- Экспериментальные работы были проведены наряду с
симуляциями с кодами MCNP и PACE4 для оценки спектров
нейтронов, потоков и скоростей дозы для различных размеров полей
облучения. Величина нейтронного потока из источника Be и мощнось
дозы хорошо согласуются с данными опубликованными в литературе.
Потоки нейтронов и мощности поглощенной дозы различаются в
зависимости от поля облучения коллиматора. Экспериментальные и
значения MCNP очень близки друг к другу для большей апертуры
коллиматора и немного отличаются для меньших. Значение дозы
поглощенной дозы уменьшается на 10% между коллиматорами 8,5 х
8,5 см2 и 4,5 х 4,5 см2 по данным экспериментов и на 25%, по данным
расчетов по коду MCNP. Поток нейтронов, рассчитанный по MCNP,
меньше измеренных значений в области энергий между 1 МэВ и 6
МэВ. Это может привести к улучшению коллимации поля
облученияи увеличения доли пучка нейтронов, доставляемого
пациенту.
3- Как показано в результатах расчетов, мы можем увеличить
мощность дозы нейтронов, изменив геометрию внутреннего слоя
коллиматора, а также мы можем улучшить его ещё дополнительно за
счет добавления в коллиматор слоя свинцового металла (Pb) с
определенной толщиной. Это приводит к к увеличекнию потока
нейтронов примерно на на 67%. За счет этого мы можем уменьшить
ток ускоренных ионов дейтронов или можем уменьшить время
экспозиции пациента на 67%.
Мы считаем, что мы можем использовать этот пдход и для
других источников нейтронов, таких как ядерные реакторы, где
имеется много каналов облучения, используемых для облучения
материалов, для исследований или промышленных целей. Если это
применимо, это будет очень полезно.

[1] IAEA-TECDOC-992, “Nuclear data for neutron therapy: status and
future needs”, December 1997, pg. 12.
[2] Catterall, M. 1976. Br. J. Radial. 49: 203-5.
[3] M. Bamberg, M. Molls and H. Sack, Radioonkologie, Band II: Klinik,
W. Zuckschwerdt-Verlag, Germering/M¨unchen (2009).
[4] T. Kroc, Status of the fast neutron therapy at the Northern Illinois
University Institute for neutron Therapy at Fermilab, in Neutrons for
Therapy, Cape Town, South Africa, 12 October 2009.
[5] J.K. Rockhill and G.E. Laramore, Neutron Radiotherapy, in Clinical
Radiation Oncology, 3rd edition, L.L. Gunderson and J.E. Tepper eds.,
Elsevier Churchill Livingston, Philadelphia, PA, U.S.A. (2011).
[6] M. Snyder, M.C. Joiner, A. Konski, T. Bossenberger and J. Burmeister,
Dose escalation in prostate cancer using intensity modulated neutron
radiotherapy, Radiother. Oncol. 99 (2011) 201.
[7] E.A. de Kock, Pencil beam convolution model for fast-dose calculations
in uncharged particle radiation treatment planning, Radiat. Phys. Chem. 71
(2004) 967.
[8] L.I. Musabaeva, V.A. Lisin, Zh.A. Zhogina and V.V. Velikaya, Results
of Neutron and Neutron-Photon Therapy for Malignant Tumors, in
Neutrons for Therapy, Cape Town, South Africa, 12 October 2009.
[9] A.V. Vazhenin and G.N. Rykovanov, The Urals Center of Neutron
Therapy: History, methodology and results (in Russian), Russian Academy
of Medical Sciences, Moscow (2008).
[10] F.M. Wagner et al., The Munich fission neutron therapy facility
MEDAPP at FRM II, Strahlenther Onkologie, 12 (2008) 643.
[11] C. J. Parnell, Brit J. Radiology 44 (1971), p. 612.
[12] A. Pinkerton, J. P. Mamacos, and J. S. Laughlin, Radiology 96 (1970),
p. 131.
[13] E. Tochilin.and G. D. Kohler, Health Physics 1 (1958), p.332.
[14] A. J. Allen, J. F. Nechaj, K-H. Sun, and B. Jennings, Phys. Rev.
81(1951), p. 536.
[15] R. Booth and H. H. Barschall, Nuc. Inst, and Meth. 99_ (1972), p. 1.
[16] C. J. Parnell, G. D. Oliver, Jr., P. R. Alraond, and J. B. Smathers, Phys.
Med. and Biol. 17_ (1972), p. 429.
[17] E. Bruninv and J. Crcmbeen, Int. J. Appl. fed. and Isot. 20 (1969), p.
255.
[18] B. L. Coh-ji and C. E. Falk, Phys. Rev. 84_ (1951), p. 173.
[19] G. W. Schweimar, Nuc. Phys. A100 (1967) p. 537.
[20] I. Heertje and A.H.W. Aten, Jr, Physica 30_ (1964), p. 978.
[21] C. J. Parnell, B. C. Page, and M. A. Chaudhri, 3rit. J. Radiol. 44,
(1971), p. 63.
[22] C. J. Parnell, Brit. J. Radiol. 45 (1972), p. 452.
[23] J. F. Janni, Calculations of – Energy Loss, Range, Path length,
Straggling, Multiple Scattering, and the Probability of Inelastic Nuclear
Collisions for 0.1 – to 1000 MeV Protons, Technical Report No. AFWL-TR
65-150, Clearinghouse for Federal Scientific and Technical Information,
Springfield, Va. 1966.
[24] C. F. Williamson, J-P. Boujot, and J. Picard, Tables of Range and
Stopping Power of Chemical Elements for Charged Particles of Energy 0.5
to 500 MeV, CEA-R 3042, Clearinghouse for Federal Scientific and
Technical Information, Springfield, Va., 1966.
[25] Keith Allen Weaver (Ph.D. Thesis); Neutrons From Deuteron
Bombardment of Light Nuclei, Lawrence Livermore Laboratory UCBL-
51310, MS. Date: December 7, 1972.
[26] Glenn E Knoll, Radiation Detection and Measurement, Third Edition,
Copyright 0 2000 John Wiley & Sons, Inc.
[27] K. H. Beckurts and K. Wirtz, Neutron Physics. Copyright 1964 by
Springer-Verlag. New York.
[28] L. Kuijpers et al., Nucl. Instrum. Meth. 144,215 (1977).
[29] Leo, William R, Techniques for Nuclear and Particle Physics
Experiments A How-to Approach, Springer-Verlag Berlin Heidelberg,
copyright 1994.
[30] Richard F, Meulders JP, Vynckier S, Octave-Prignot M, Possoz A,
Wambersie A (1981) Present status of the treatment planning for d(50)-Be
neutron beams and mixed schedules at “CYCLONE”. Strahlentherapie 77
Suppl:178-184.
[31] LONE, M. A, SANTRY, D. C., INGLIS, W. M., 1980, Nucl. Instrum.
Meth., 174,521.
[32] Gabor L. Molnar, Handbook of Prompt Gamma Activation Analysis
with Neutron Beams Edited by Chemical Research Centre, Budapest,
Hungary, all Rights Reserved © 2004 Kluwer Academic Publishers.
[33] HUBBELL, J. H., 1982, Appl. Radiat. Isotopes, 33, 1269.
[34] HUBBELL, J. H., SELTZER, S. M., 1995, Tables of X-Ray Mass
Attenuation Coefficients and Mass Energy Absorption Coefficients 1 Kev to
20 MeV for Elements Z = 1 to 92 and 48 Additional Substances 01
Dosimetric Interest, Report NISTIR 5632 (Gaithersburg: Natl. Inst. Stds. &
Tech.).
[35] B. J. Mijnheer, L. J. Goodman, E. J. Hall, H. G. Menzel, C. J. Parnell, J.
Rassow, P. Wootton; Journal of the International Commission on Radiation
Units and Measurements, Report 45, Volume os23, Issue 2, 15 November
1989.
[36] Parnell, C. J., Oliver, G. D., Almond, P. R., and Smathers, J. B., 1972,
Phys. Med. Biol., 17, 429.
[37] L. S. August., R. B. Theus, F. H. Attix., R. O. Bondelid., P. Shapiro
and R. E. Surratt, fast neutron dose rate as a function of incident deuteron
energy for d+9be, Phys. Med. Biol., 1973, vol.. 18, no. 5, 641-647. 01973.
[38] R. H. Howell, and H. H. Barschall, neutron dose rate for low energy
deuterons on beryllium, Phys. Med. Biol., 1976, vol. 21, No. 4, 643-646. @
1976.
[39] Weaver, k. A., Anderson, J. D., Barschall, H. H., and Davis, J. C., 1973,
Phys. Med. Biol., 18, 64.
[40] https://mcnp.lanl.gov/pdf_files/la-ur-04-2647.pdf.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Читать «Исследование характеристик источника нейтронов на основе реакции Be (d, n) для быстрой нейтронной терапии»

    Последние выполненные заказы

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Шиленок В. КГМУ 2017, Лечебный , выпускник
    5 (20 отзывов)
    Здравствуйте) Имею сертификат специалиста (врач-лечебник). На данный момент являюсь ординатором(терапия, кардио), одновременно работаю диагностом. Занимаюсь диссертац... Читать все
    Здравствуйте) Имею сертификат специалиста (врач-лечебник). На данный момент являюсь ординатором(терапия, кардио), одновременно работаю диагностом. Занимаюсь диссертационной работ. Помогу в медицинских науках и прикладных (хим,био,эколог)
    #Кандидатские #Магистерские
    13 Выполненных работ
    Яна К. ТюмГУ 2004, ГМУ, выпускник
    5 (8 отзывов)
    Помощь в написании магистерских диссертаций, курсовых, контрольных работ, рефератов, статей, повышение уникальности текста(ручной рерайт), качественно и в срок, в соот... Читать все
    Помощь в написании магистерских диссертаций, курсовых, контрольных работ, рефератов, статей, повышение уникальности текста(ручной рерайт), качественно и в срок, в соответствии с Вашими требованиями.
    #Кандидатские #Магистерские
    12 Выполненных работ
    Ольга Р. доктор, профессор
    4.2 (13 отзывов)
    Преподаватель ВУЗа, опыт выполнения студенческих работ на заказ (от рефератов до диссертаций): 20 лет. Образование высшее . Все заказы выполняются в заранее согласован... Читать все
    Преподаватель ВУЗа, опыт выполнения студенческих работ на заказ (от рефератов до диссертаций): 20 лет. Образование высшее . Все заказы выполняются в заранее согласованные сроки и при необходимости дорабатываются по рекомендациям научного руководителя (преподавателя). Буду рада плодотворному и взаимовыгодному сотрудничеству!!! К каждой работе подхожу индивидуально! Всегда готова по любому вопросу договориться с заказчиком! Все работы проверяю на антиплагиат.ру по умолчанию, если в заказе не стоит иное и если это заранее не обговорено!!!
    #Кандидатские #Магистерские
    21 Выполненная работа
    Алёна В. ВГПУ 2013, исторический, преподаватель
    4.2 (5 отзывов)
    Пишу дипломы, курсовые, диссертации по праву, а также истории и педагогике. Закончила исторический факультет ВГПУ. Имею высшее историческое и дополнительное юридическо... Читать все
    Пишу дипломы, курсовые, диссертации по праву, а также истории и педагогике. Закончила исторический факультет ВГПУ. Имею высшее историческое и дополнительное юридическое образование. В данный момент работаю преподавателем.
    #Кандидатские #Магистерские
    25 Выполненных работ
    Елена С. Таганрогский институт управления и экономики Таганрогский...
    4.4 (93 отзыва)
    Высшее юридическое образование, красный диплом. Более 5 лет стажа работы в суде общей юрисдикции, большой стаж в написании студенческих работ. Специализируюсь на напис... Читать все
    Высшее юридическое образование, красный диплом. Более 5 лет стажа работы в суде общей юрисдикции, большой стаж в написании студенческих работ. Специализируюсь на написании курсовых и дипломных работ, а также диссертационных исследований.
    #Кандидатские #Магистерские
    158 Выполненных работ
    Евгений А. доктор, профессор
    5 (154 отзыва)
    Более 40 лет занимаюсь преподавательской деятельностью. Специалист в области философии, логики и социальной работы. Кандидатская диссертация - по логике, докторская - ... Читать все
    Более 40 лет занимаюсь преподавательской деятельностью. Специалист в области философии, логики и социальной работы. Кандидатская диссертация - по логике, докторская - по социальной работе.
    #Кандидатские #Магистерские
    260 Выполненных работ
    Мария Б. преподаватель, кандидат наук
    5 (22 отзыва)
    Окончила специалитет по направлению "Прикладная информатика в экономике", магистратуру по направлению "Торговое дело". Защитила кандидатскую диссертацию по специальнос... Читать все
    Окончила специалитет по направлению "Прикладная информатика в экономике", магистратуру по направлению "Торговое дело". Защитила кандидатскую диссертацию по специальности "Экономика и управление народным хозяйством". Автор научных статей.
    #Кандидатские #Магистерские
    37 Выполненных работ
    Вики Р.
    5 (44 отзыва)
    Наличие красного диплома УрГЮУ по специальности юрист. Опыт работы в профессии - сфера банкротства. Уровень выполняемых работ - до магистерских диссертаций. Написан... Читать все
    Наличие красного диплома УрГЮУ по специальности юрист. Опыт работы в профессии - сфера банкротства. Уровень выполняемых работ - до магистерских диссертаций. Написание письменных работ для меня в удовольствие.Всегда качественно.
    #Кандидатские #Магистерские
    60 Выполненных работ
    Татьяна Б.
    4.6 (92 отзыва)
    Добрый день, работаю в сфере написания студенческих работ более 7 лет. Всегда довожу своих студентов до защиты с хорошими и отличными баллами (дипломы, магистерские ди... Читать все
    Добрый день, работаю в сфере написания студенческих работ более 7 лет. Всегда довожу своих студентов до защиты с хорошими и отличными баллами (дипломы, магистерские диссертации, курсовые работы средний балл - 4,5). Всегда на связи!
    #Кандидатские #Магистерские
    138 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

    Исследование структуры и свойств биоинертных сплавов системы Ti-Nb
    📅 2018 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Кальций-фосфатные мишени для ВЧ-магнетронного осаждения биосовместимых покрытий
    📅 2020 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)