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基于D-Be紧凑型快中子源硼中子的慢化整形研究

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Design of Beam Shaping Assembly for boron neutron based on D-Be compact fast neutron source

摘要: 硼中子俘获治疗是一种细胞尺度内强靶向性与高传能线密度的二元放射疗法,具有治疗周期短、对周围健康组织损伤小等优势,是一种具有广阔前景的癌症治疗方法。在BNCT装置中,束流整形组件的作用是将中子源产生的快中子束慢化至超热中子能区(0.5 eV< E<10 keV),并保证中子方向性。本文使用蒙特卡罗模拟程序GEANT4以及FLUKA模拟9Be(d,n)10B反应中子源产生及后续中子慢化。采用1.45 MeV、30 mA的氘束轰击9 μm的薄铍靶,由该反应产生的中子作为源项,对BSA进行了可行性方案设计。结果表明:采用45 cm厚的BiF3和5 cm厚的TiF3组合慢化层,12 cm厚的Pb反射层,11 cm厚的Al2O3补充慢化层,以及0.1 mm厚的Cd热中子吸收层,保证出口处的γ成分、快中子成分、Φepi/Φth以及Φepi/Φfast符合IAEA所推荐的建议值。本研究得出了低能氘束与薄铍靶的中子谱及BSA具体设计方案,为D-Be中子源中子的慢化整形提供了数据参考,为D-Be源进一步优化研究提供支持。

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[V1] 2024-06-06 11:30:49 ChinaXiv:202406.00101V1 下载全文
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