基于MC方法15MV醫(yī)用電子直線加速器輻射防護(hù)關(guān)鍵問題研究.pdf

1、 中文摘要 中文摘要 基于 基于 MC 方法 方法 15MV 醫(yī)用電子直線加速器輻射防護(hù)關(guān)鍵問題研究 醫(yī)用電子直線加速器輻射防護(hù)關(guān)鍵問題研究 II中文摘要 [研究目的 研究目的]隨著高能醫(yī)用電子直線加速器在腫瘤放射治療中的廣泛應(yīng)用， 其輻射防護(hù)成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，特別是光中子污染的防護(hù)問題。由于高能電子加速器運(yùn)行過程中，其機(jī)房?jī)?nèi)是光子與中子混合輻射場(chǎng)，利用常規(guī)探測(cè)器對(duì)照射野外光中子實(shí)測(cè)存在很大的局限性，尤其是在迷道內(nèi)，測(cè)量結(jié)果偏差會(huì)比

2、較大，不利于加速器輻射防護(hù)的研究。為了深入研究機(jī)房?jī)?nèi)輻射場(chǎng)特性、優(yōu)化迷道內(nèi)輻射場(chǎng)計(jì)算方法，本研究利用蒙特卡羅方法，開展迷道內(nèi)和斜穿管道光中子、中子俘獲 γ輻射劑量場(chǎng)分布的研究，建立新的迷道內(nèi)中子和俘獲 γ 射線劑量當(dāng)量估算公式，旨在更準(zhǔn)確地分析機(jī)房?jī)?nèi)輻射劑量場(chǎng)，促進(jìn)醫(yī)用電子加速器輻射屏蔽工作。 [研究方法 研究方法]對(duì)于醫(yī)用電子直線加速器機(jī)房?jī)?nèi)輻射場(chǎng)，首先選擇從常用的15MVX 射線源出發(fā)，構(gòu)建了用于蒙特卡羅方法模擬計(jì)算的源項(xiàng)，研究機(jī)頭

3、內(nèi)電子打靶產(chǎn)生的 X 射線束，包括標(biāo)準(zhǔn)照射野下的百分深度劑量曲線和離軸比曲線，并與實(shí)測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證機(jī)頭模型可靠性；還模擬了照射野內(nèi)光中子能譜、光中子產(chǎn)額和等中心劑量當(dāng)量等參數(shù)，并與相關(guān)文獻(xiàn)結(jié)果比較，驗(yàn)證等中心處光中子輻射場(chǎng)模擬結(jié)果的可靠性，從而可以保障下一步迷道內(nèi)光中子輻射場(chǎng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。然后，通過模擬迷道內(nèi)輻射場(chǎng)，分析了迷道內(nèi)散射 X 射線、光中子以及俘獲 γ 射線的各自能譜特性和劑量衰減規(guī)律，同樣還定量分析了斜穿管道內(nèi)的光中子

4、輻射場(chǎng)，提出穿墻管道的防護(hù)設(shè)計(jì)建議。此外，研究了 NCRP 推薦的迷道內(nèi)輻射劑量估算公式計(jì)算結(jié)果與 MCNPX 模擬值的偏差，再結(jié)合不同尺寸機(jī)房迷道內(nèi)輻射場(chǎng)模擬數(shù)據(jù)，在 NCRP 推薦公式的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，建立新的、更為準(zhǔn)確的迷道內(nèi)光中子和俘獲 γ 射線劑量當(dāng)量的計(jì)算公式。最后，通過研究防護(hù)門對(duì)迷道入口處俘獲 γ 輻射強(qiáng)度放大倍數(shù)以及不同材料設(shè)置順序的防護(hù)門輻射屏蔽效果，確定防護(hù)門材料的合理布置順序并優(yōu)化防護(hù)門屏蔽設(shè)計(jì)。 [研究結(jié)果 研