基于加速器的中子俘获治疗中子源中子转换靶的模拟

发布时间：2017-09-29 14:13

  本文关键词：基于加速器的中子俘获治疗中子源中子转换靶的模拟

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【摘要】：恶性肿瘤已经成为了人类健康的第一杀手。在对抗肿瘤的过程中人类发明了许多新方法,开创了新理论。多形性胶质母细胞瘤,皮肤黑色素瘤以及肝转移肿瘤,硼中子俘获治疗(BNCT)是目前唯一的有效治疗手段。用于BNCT的中子源既要满足临床治疗的需求,同时又要适合在医院安装使用的。因而基于加速器的硼中子俘获治疗(AB-BNCT)备受关注。美国日本欧盟等世界多国竞相开展AB-BNCT的相关研究。中子转换靶的设计是加速器中子源设计的核心。本文使用Geant4编制了蒙特卡罗模拟的程序用来模拟不同的中子产生的核反应,以及不同的反应参数下的一系列反应过程和产生的中子场。为了验证蒙特卡罗程序模拟的可靠性,本文对7Li(p, n)7Be反应进行了模拟并且比对了已有的理论数据,得出了自行编制的蒙特卡罗程序的可靠这一结论。随后模拟了下列三种反应7Li(p, n)7Be,9Be(p, n)9B,9Be(d, n)10Be分析了所产生的中子场的强度,中子场的能谱,中子场的角分布,等相关参数。通过结果的分析得出了7Li(p,n)7Be在入射质子的能量处于近阈值的条件下,产生的中子场的产生率,能谱更适合做BNCT中子源的结论。最后对7Li(p,n)7Be这一反应进行了更细致的模拟。本文还从理论上研究了应用于粒子输运过程的蒙特卡洛算法,以及如何应用Geant4编制模拟程序。
【关键词】：AB-BNCT GEANT4 蒙特卡罗算法
【学位授予单位】：辽宁大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R730.55
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 硼中子俘获治疗8-12
• 1.1 BNCT简介8-9
• 1.2 AB-BNCT的发展以及应用前景9-10
• 1.3 AB-BNCT应用加速器的相关介绍10-11
• 1.4 小结11-12
• 第2章：蒙特卡罗方法理论以及粒子输运领域的蒙塔卡洛方法应用12-29
• 2.1 蒙特卡罗简介12-14
• 2.2 蒙特卡罗误差分析14-16
• 2.3 粒子输运理论以及蒙特卡罗计算程序16-17
• 2.4 强子物质的相互作用17-20
• 2.4.1 质子在介质中的射程17-18
• 2.4.2 强子同物质的相互作用18-20
• 2.5 几类反应的对比20-27
• 2.5.1 质子入射锂靶的反应20-23
• 2.5.2 铍靶入射质子反应23-25
• 2.5.3 使用铍靶,入射氘核作为中子产生反应25-27
• 2.6 厚靶薄靶的特性27
• 2.7 小结27-29
• 第3章 Geant4程序的编制以及模拟的设计29-36
• 3.1 G4基本概况以及使用方法29-32
• 3.1.1 G4的基本概况29-31
• 3.1.2 G4的基本使用方法31-32
• 3.2 降低方差方法32-34
• 3.3 代码编制细节34-36
• 第4章 模拟运行结果的分析36-43
• 4.1 对比试验结论验证模拟准确性36-37
• 4.2 三类反应的对比37-42
• 小结42-43
• 第5章 讨论与展望43-45
• 致谢45-46
• 参考文献46

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 周永茂;;迈入新世纪的硼中子俘获疗法(BNCT)[J];中国工程科学;2012年08期

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本文编号：942441