基于加速器<sup>7</sup>Li（p,n）反应的硼中子俘获治疗中子源的优化设计

李长楷; 马英杰; 汤晓斌; 谢芹; 耿长冉; 陈达

doi:10.11889/j.0253-3219.2013.hjs.36.090203

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基于加速器⁷Li（p,n）反应的硼中子俘获治疗中子源的优化设计

低能加速器技术、射线技术及应用 | 更新时间：2021-03-05

- 基于加速器⁷Li（p,n）反应的硼中子俘获治疗中子源的优化设计
- Research of accelerator-based neutron source for boron neutron capture therapy
- 核技术 2013年36卷第9期文章编号：090203
- 作者机构：
  
  1. 成都理工大学核技术与自动化工程学院
  2. 南京航空航天大学核科学与工程系
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  江苏省科技支撑计划（1006-KFA13001）资助()
- DOI：10.11889/j.0253-3219.2013.hjs.36.090203
  中图分类号： O571.53
- 纸质出版日期：2013-09-01
- 稿件说明：
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[1]李长楷,马英杰,汤晓斌,谢芹,耿长冉,陈达.基于加速器~7Li(p,n)反应的硼中子俘获治疗中子源的优化设计[J].核技术,2013,36(09):24-29.

LI Changkai, MA Yingjie, TANG Xiaobin, et al. Research of accelerator-based neutron source for boron neutron capture therapy[J]. Nuclear techniques, 2013, 36(9): 090203
[1]李长楷,马英杰,汤晓斌,谢芹,耿长冉,陈达.基于加速器~7Li(p,n)反应的硼中子俘获治疗中子源的优化设计[J].核技术,2013,36(09):24-29. DOI： 10.11889/j.0253-3219.2013.hjs.36.090203.

LI Changkai, MA Yingjie, TANG Xiaobin, et al. Research of accelerator-based neutron source for boron neutron capture therapy[J]. Nuclear techniques, 2013, 36(9): 090203 DOI： 10.11889/j.0253-3219.2013.hjs.36.090203.

摘要

7Li（p

n）反应以中子产额大、反应阈能低等优点成为硼中子俘获治疗加速器驱动中子源所用中子反应的候选类型之一。本文重点研究了该中子产生反应作为加速器驱动中子源的中子产额及其能谱特性

并对产生的高能中子束流进行慢化

使其满足BNCT治疗要求。首先采用蒙特卡罗程序MCNPX2.5.0模拟加速器7Li（p

n）反应过程

得到1.9 3.0 MeV能量入射质子的中子产额及其能谱

并详细研究了质子入射能量为2.5 MeV的最佳条件下产生的中子束流特性;进而提出中子束流的慢化设计方案

并对慢化所得超热中子束品质进行分析研究。模拟计算结果表明

10 mA流量的2.5 MeV能量入射质子所产生的中子束经过慢化处理后

可以很好地满足硼中子俘获治疗的中子束流要求。

Abstract

Background:7Li(p

n) reaction of high neutron yield and low threshold energy has become one of the most important neutron generating reactions for Accelerator-based Boron Neutron Capture Therapy(BNCT).Purpose:Focuses on neutron yield and spectrum characteristics of this kind of neutron generating reaction which serves as an accelerator-based neutron source and moderates the high energy neutron beams to meet BNCT requirements.Methods:The yield and energy spectrum of neutrons generated by accelerator-based7Li(p

n) reaction with incident proton energy from 1.9 MeV to 3.0 MeV are researched using the Monte Carlo code-MCNPX2.5.0.And the energy and angular distribution of differential neutron yield by 2.5-MeV incident proton are also given in this part.In the following part

the character of epithermal neutron beam generated by 2.5-MeV incident protons is moderated by a new-designed moderator.Results:Energy spectra of neutrons generated by accelerator-based7Li(p

n) reaction with incident proton energy from 1.9 MeV to 3.0 MeV are got through the simulation and calculation.The best moderator thickness is got through comparison.Conclusions:Neutron beam produced by accelerator-based7Li(p

n) reaction

with the bombarding beam of 10 mA and the energy of 2.5 MeV

can meet the requirement of BNCT well after being moderated.

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