Известия вузов. Ядерная энергетика

Рецензируемый научно-технический журнал. ISSN: 0204-3327

Химическая дозиметрия борозахватных процессов на рассеянном пучке нейтронов горизонтального канала реактора ВВР-ц

18.03.2024 2024 - №01 Актуальные проблемы ядерной энергетики

А.Е. Чернуха А.Н. Соловьев Н.В. Кузнецов Е.В. Корякина О.Ю. Кочнов А.В. Васильев С.Н. Корякин

DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2024.1.14

УДК: 53.044:519.856.3

Исследовательские реакторы позволяют реализовывать широкий класс проектов, включая осуществление радиобиологических экспериментов в различных диапазонах физических условий, благодаря нейтронному спектру в каждом из отводимых каналов. Представлены расчетно-теоретические данные и результаты экспериментальных дозиметрических исследований, выполненных с использованием химического дозиметра Фрикке с добавлением борной кислоты для получения раствора с заданной концентрацией 10B. Расчеты с целью оценки покомпонентного вклада в дозу выполнялись с применением программного обеспечения Монте-Карло моделирования общего назначения. Экспериментальная работа проводилась на горизонтальном экспериментальном канале № 1 реактора ВВР-ц, обеспечивающем смешанное гамма-нейтронное поле излучения, в том числе с компонентами доз от быстрых и тепловых нейтронов. Результаты исследования показывают удовлетворительное соответствие расчетных и измеренных значений исследуемых величин и обусловливают необходимость и потребность в проведении дальнейших исследований, направленных на корректировку экспериментальных методов дозиметрии смешанных пучков. В целом, полученные результаты представляют практический интерес как мультидисциплинарная основа проведения разнородных физико-дозиметрических и радиобиологических экспериментов в смешанных радиационных полях, а также являются неотъемлемым звеном создания перспективного медицинского комплекса нейтронной и нейтронозахватной терапии на действующем реакторе ВВР-ц

Ссылки

  1. Соловьев А.Н., Гулидов И.А., Мардынский Ю.С., Ульяненко С.Е., Галкин В.Н., Каприн А.Д. Современные тенденции в мире частиц. Краткие итоги конференции PTCOG56. // Радиационная биология. Радиоэкология. – 2017. – Т. 57. – № 5. – С. 548 – 550. Электронный ресурс https://www.elibrary.ru/download/elibrary_30291010_82832162.pdf (дата доступа 27.07.2023).
  2. Ульяненко С.Е., Корякин С.Н., Успенский С.А., Хабаров В.Н. XV Международный конгресс по нейтронозахватной терапии: подведение итогов и взгляд в будущее. // Радиационная биология. Радиоэкология. – 2013. – Т. 53. – № 1. – С. 110. DOI: https://doi.org/10.7868/S086980311301016
  3. Gulidov I., Koryakin S., Fatkhhudinov T., Gordon K. External beam fast neutron therapy: Russian clinical experience and prospects for further development. // International Journal of Radiation Oncology Biology Physics. – 2023. – Vol. 115. – № 4. PP. 821 – 827. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijrobp.2022.11.004
  4. Каприн А.Д., Ульяненко С.Е. Адронная терапия: точки развития. // Медицина: целевые проекты. – 2016. – № 23. – С. 56 – 59.
  5. Бушманов А.Ю., Шейно И.Н., Липенгольц А.А., Соловьев А.Н., Корякин С.Н. Перспективы применения комбинированных технологий в протонной терапии злокачественных новообразований. // Медицинская радиология и радиационная безопасность. – 2019. – Т. 64. – № 3. С. 11 – 18. DOI: https://doi.org/10.12737/article_5cf237bf846b67.57514871
  6. Корякин С.Н., Иванов П.Л., Хабаров В.Н., Ядровская В.А., Исаева Е.В., Бекетов Е.Е., Зеленецкий А.Н., Успенский С.А., Селянин М.А., Ульяненко С.Е. Синтез и использование для нейтронозахватной терапии полихелатов гиалуроновой кислоты и бора-10. // Химико-фармацевтический журнал. – 2013. – Т. 47. – № 6. – С. 14 – 18. DOI: https://doi.org/10.30906/0023-1134-2013-47-6-14-18
  7. Шейно И.Н., Ижевский П.В., Липенгольц А.А., Кулаков В.Н., Вагнер А.Р., Сухих Е.С., Варлачев В.А. Разработка бинарных технологий лучевой терапии злокачественных новообразований: состояние и проблемы. // Бюллетень сибирской медицины. – 2017. – Т. 16. – № 3. – С. 192 – 209. DOI: https://doi.org/10.20538/1682-0363-2017-3-192-209
  8. Koryakin S.N., Yadrovskaya V.A., Beketov E.E., Isaeva E.V., Ulyanenko S.E., Uspenskiy S.A., Khabarov V.N., Selyanin M.A. The study of hyaluronic acid compounds for neutron capture and photon activation therapies. // Central European Journal of Biology. – 2014. – Vol. 9. – № 10. – PP. 922 –  930. DOI: https://doi.org/10.2478/s11535-014-0329-7
  9. Ульяненко С.Е., Соловьев А.Н., Литяев В.М., Федоров В.В., Корякин С.Н. Математическое моделирование фотон- и протоно-захватной терапии с использованием препаратов золота. // Медицинская радиология и радиационная безопасность. – 2016. – Т. 61. – № 5. – С. 59 – 64.
  10. Barth R.F., Mi P., Yang W. Boron delivery agents for neutron capture therapy of cancer. // Cancer Commun. – 2018. – Vol. 38. – Iss. 1. – PP. 1 – 15. DOI: https://doi.org/10.1186/s40880-018-0299-7
  11. Кураченко Ю.А., Казанский Ю.А., Матусевич E.C. Критерии качества нейтронных пучков для лучевой терапии. // Известия высших учебных заведений. Ядерная энергетика. – 2008. – № 1. – C. 139 – 149.
  12. Kreiner A.J., Baldo M., Bergueiro J.R., Cartelli D., Castell W., Thatar Vento V., Gomez Asoia J., Mercuri D., Padulo J., Suarez Sandin J.C., Erhardt J., Kesque J.M., Valda A.A., Debray M.E., Somacal H.R., Igarzabal M., Minsky D.M., Herrera M.S., Capoulat M.E., Gonzalez S.J., del Grosso M.F., Gagetti L., Suarez Anzorena M., Gun M., Carranza O. Accelerator-based BNCT. // Applied Radiation and Isotopes. – 2014. – Vol. 88. – PP. 185 – 189. DOI: https://doi.org/10.1016/j.apradiso.2013.11.064
  13. Aleynik V., Bashkirtsev A., Kanygin V., Kasatov D., Kuznetsov A., Makarov A., Schudlo I., Sorokin I., Taskaev S., Tiunov M. Current progress and future prospects of the VITA based neutron source. // Applied Radiation and Isotopes. – 2014. – Vol. 88. – PP. 177 – 179. DOI: https://doi.org/10.1016/j.apradiso.2013.11.132
  14. Farhooda B., Samadianb H., Ghorbanic M., Zakariaeed S.S., Knaupe C. Physical, dosimetric and clinical aspects and delivery systems in neutron capture therapy. // Reports of practical oncology and radiotherapy. – 2018. – Vol. 23. – PP. 462 – 473. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rpor.2018.07.002
  15. Mardynsky Y.S., Sysoyev A.S., Andreyev V.G., Gulidov I.A. Preliminary results of clinical application of reactor fast neutrons in radiation and combined therapy of patients with laryngeal carcinoma. // Strahlenther Onkol. – 1991. – Vol. 167. – № 3. – PP. 169 – 171. PubMed: 1901671.
  16. Пикаев А.К. Дозиметрия в радиационной химии. – М.: Наука, 1975. – 312 с.
  17. Соколова Н.К. Химические методы дозиметрии в радиобиологии. – М.: Атомиздат, 1972. – 120 с.
  18. 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 Applications Conference, Chicago IL – 2017 Электронный ресурс: https://mcnp.lanl.gov/pdf_files/TechReport_2017_LANL_LA-UR-17-25633_Sood.pdf (дата доступа: 27.07.2023).
  19. 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
  20. Лычагин А.А., Ульяненко Л.Н., Корякин С.Н., Трошина М.В., Ульяненко С.Е. Определение поглощенной дозы в радиационных полях нейтронного генератора. // Медицинская техника. – 2018. – Т. 311. – №. 5. – С. 21–24.
  21. Бак М.А., Романов Ю.Ф. Измерение потока тепловых нейтронов по одновременной активации двух различных детекторов. // Атомная энергия. – 1969. – Т. 24. – №. 6. – C. 550 – 552.
  22. Потетня В.И., Корякина Е.В., Трошина М.В., Корякин С.Н. Применение химического дозиметра Фрикке и его модификаций для дозиметрии гамма-нейтронного излучения импульсного реактора. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2021. – № 2. – С. 106 – 118. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2021.2.10
  23. Гордон К.Б., Сабуров В.О., Корякин С.Н., Гулидов И.А., Фатхудинов Т.Х., Арутюнян И.В., Каприн А.Д., Соловьев А.Н. Расчет 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
  24. Solovev A., Troshina M., Pikalov V., Saburov V., Chernukha A., Moiseev A., Koryakina E., Potetnya V., Koryakin S., Soldatov A., Kaprin A. In vitro modified microdosimetric kinetic model–based predictions for B14-150 cells survival in 450 MeV/u carbon ion beam with aluminum ridge filter for biologically optimized spread-out Bragg peak. // Biomedical Physics & Engineering Express. – 2022. – Vol. 8. – № 3. – P. 035030. DOI: https://doi.org/10.1088/2057-1976/ac414f

моделирование метод Монте-Карло химическая дозиметрия реакторные нейтроны нейтронозахватная терапия

Ссылка для цитирования статьи: Чернуха А.Е., Соловьев А.Н., Кузнецов Н.В., Корякина Е.В., Кочнов О.Ю., Васильев А.В., Корякин С.Н. Химическая дозиметрия борозахватных процессов на рассеянном пучке нейтронов горизонтального канала реактора ВВР-ц. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2024. – № 1. – С. 170-181. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2024.1.14 .

Открыть PDF файл