Трехмерные модели и дополнение геометрии для оценки доз в лучевой кабине нейтронной терапии на базе генератора НГ-24МТ

23.09.2022 2022 - №03 Ядерная медицина

А.Е. Чернуха В.О. Сабуров А.И. Адарова А.Н. Соловьев Я.В. Кизилова С.Н. Корякин

https://doi.org/10.26583/npe.2022.3.14

Задача обеспечения радиационной защиты при нейтронном облучении является комплексной проблемой, решение которой предполагает использование строгого математического аппарата и понимания физических основ. Предлагается способ оценки полей нейтронов и гамма-излучения в трехмерных моделях лучевой кабины (каньона) с размещаемым оборудованием. Для проведения оценок радиационных полей и полей нейтронов, определяемых качеством барьерной защиты, геометрией и материалом стен и защитных конструкций, все трехмерные модели реализованы дополнением геометрии, теоретико-множественным дополнением в виде тонкого слоя решетки ячеек воды, расположенным на определенной высоте по отношению к каньону. Приводятся оценки доз рассеянных нейтронов методом Монте-Карло в процессе работы генератора НГ-24МТ, которые можно считать оценками сверху при различной направленности оси генератора. Представлены оценки доз гамма-излучения после выключения генератора, определяемых наведенной активностью конструкционных материалов протяженного расположения из нержавеющей стали и материалов из композита вольфрама, а также оценки доз в каньоне и за его пределами, в местах пребывания медицинских работников при работе с пациентом и технического персонала при обслуживании нейтронного пучка.

Ссылки

1. Sood A. The Monte Carlo Method and MCNP - A Brief Review of Our 40 Year History. // Int. Topical Meeting on Industrial Radiation and Radioisotope Measurement – Aplications Conference, Chicago IL – 2017 Электронный ресурс: https://mcnp.lanl.gov/pdf_files/la-ur-17-26533.pdf (дата обращения: 17.06.2022).
2. Тучин В.В. Оптическая биомедицинская диагностика // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия Физика,–2005. – Т. 5.– № 1. –С. 39-53. DOI: https://doi/org/10.18500/1817-3020-2005-5-1-39-53 .
3. Норден А.П. Краткий курс дифференциальной геометрии. – М.: Государственное издательство физико-математической литературы. – 1958. – 244 с.
4. Гермогенова Т.А. Избранные труды. Том 2. – М.: ИПМ им.М.В. Келдыша.–2017. – 260 с.
5. Орлов И.В. Компактные субдифференциалы и метрика Хаусдорфа. / Труды семинара по конструктивному негладкому анализу и недифференцируемой оптимизации «CNSA & NDO». 2017. Электронный ресурс: http://www.apmath.spbu.ru/cnsa/pdf/2017/OrlovI_30nov2017.pdf (дата обращения: 17.06.2022).
6. Brun R. Rademakers F. ROOT – An object oriented data analysis framework. // Nucl. Instrum. Meth. A. – 1997. – Vol. 389. – PP. 81-86. DOI: https://doi/org/10.1016/S0168-9002(97)00048-X .
7. Садовничий В.А. Теория операторов: учебник для вузов. – М.: Дрофа. – 2001. – 381 с.
8. Коровин Ю.А., Максимушкина А.В. Расчет изотопного состава и наведенной активности облученных материалов инновационных электроядерных установок. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2014. – № 2. – С. 51-61. DOI: https://doi/org/10.26583/npe.2014.2.06 .
9. Варламов В.В., Ишханов Б.С., Комаров С.Ю. Атомные ядра. Основные характеристики: учебное пособие. – М.: Университетская книга. – 2010. – 334 с.
10. Jones B. Clinical Radiobiology of Fast Neutron Therapy: What was Learned? // Front. Oncol. – 2020. – Vol. 10. – No 1537. DOI: https://doi/org/10.3389/fonc.2020.01537 .
11. Гордон К.Б., Сабуров В.О., Корякин С.Н. и др. Расчёт биологической эффективности протонной компоненты при нейтронном облучении 14.8 МэВ методами вычислительной биологии с использованием видеокарт. // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. – 2022. – Т. 173. – № 2. – С. 263-267. DOI: https://doi/org/10.47056/0365-9615-2022-173-2-263-267 .
12. Родионов М.В., Корякин С.Н., Сабуров В.О. и др. Облучение быстрыми нейтронами как способ преодоления радиорезистентности плоскоклеточного рака полости рта кошек: пилотное исследование. // Радиация и риск (Бюллетень Национального радиационно-эпидемиологического регистра). – 2022. – Т. 31. – № 1. – С. 115-126. DOI: https://doi/org/10.21870/0131-3878-2022-31-1-115-126 .

моделирование метод Монте-Карло наведённая активность дополнение геометрии радиационная гигиена

Ссылка для цитирования статьи: Чернуха А.Е., Сабуров В.О., Адарова А.И., Соловьев А.Н., Кизилова Я.В., Корякин С.Н. Трехмерные модели и дополнение геометрии для оценки доз в лучевой кабине нейтронной терапии на базе генератора НГ-24МТ. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2022. – № 3. – С. 158-167. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2022.3.14 .