硼中子俘获疗法在医疗船上的应用与可行性设计研究

发布时间：2025-02-06 18:58

　　 硼中子俘获疗法(BNCT)是一种能选择性地阻击癌细胞的生物靶向放射治疗方法,该治疗方法在医疗船上的应用设想是基于IAEA癌症关怀项目,旨为非洲等发展中国家提供癌症医疗援助及其他医疗服务。本文介绍了医疗船的中子照射治疗模块,该模块以国内已建成的医院中子照射器-1型(IHNI-1)为设计原型,根据船用反应堆的特殊环境和工况要求,对反应堆水池的外形、屏蔽材料的选型、堆本体系统和设备的结构以及中子照射治疗模块的总体布置进行设计优化。分析表明该设计理念和方案具备一定的开发价值和应用可行性。

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【部分图文】：

图1 核反应堆装置示意图

医疗船主要包括机舱、驾驶室、居住区、常规治疗模块和中子照射治疗模块等,其中子照射治疗模块的中子源装置采用已建成的医院中子照射器-1(IHNI-1)[3],该装置是在中国原子能科学研究院设计建造的微型中子源反应堆基础上,设计、建造的专门为硼中子俘获治疗提供合适中子束的核反应堆装置(....

图2 水池各位置剂量率分布

IHNI-1为陆式核反应堆装置,本身具备固有安全特性,但在设计建造时并未考虑海上振动、冲击甚至倾覆的可能性,尤其是堆本体本身的结构特性,从使用功能上并未考虑船体摇摆倾斜时的快速停堆、堆本体筒体的支撑、顶铍反射层的固定及池水外溢等情况,这将直接影响反应堆的运行安全[9-11]。1)....

图3 控制棒驱动机构工作原理示意

控制棒驱动机构作为执行反应堆功率调节和停堆保护的执行部件,其任意工况下功能的可靠性和稳定性将决定装置的反应性和安全性。IHNI-1的控制棒驱动机构采用柔性的钢丝绳滑轮式结构形式,由电机驱动通过滑轮导向,进而拉动钢丝绳,直接驱动控制棒组件的升降。停堆时,电机断电,靠控制棒组件和钢丝....

图4 顶铍固定结构示意图

IHNI-1的反应堆堆芯选用铍材作为中子反射层,包括顶铍片、底铍盘和侧铍环。其中底铍盘和侧铍环均通过螺栓固定约束在堆本体堆芯容器的支座上,而顶铍片则一层一层裸放在堆芯顶部的托盘内,反应堆运行时,燃耗逐渐增加,反应性下降,可向托盘内添加铍片进行反应性补偿调节。显然,顶铍片裸放在堆芯....

本文编号：4030762