用于放疗量传的照射量、空气比释动能和水吸收剂量量值体系比较

用照射量和空气比释动能校准的电离室进行剂量测量时,依据IAEA TRS 277报告,需要经历四级量值转换过程,不确定度也较大,但目前仍是国内使用的量值体系.我国正在建立60Co γ射线以及高能光子下的水吸收剂量基准装置并进行国际比对,之后将拥有水吸收剂量的量值复现的能力.在60Co γ射线参考辐射场和加速器高能X射线辐射场下,使用NE2571和NE2570/1A、PTW TW30013和PTW UNIDOS两套电离室剂量仪,分别按照277和398报告的要求计算并比较2种方法计算出的水吸收剂量值,从而验证了277报告和398报告的一致性.     

Determination of the Astrophysical S(E) Factors or Rates for Radiative Capture Reaction with One Nucleon Transfer Reaction

The radiative capture reaction plays an important role in nuclear astrophysics. We have indirectly measured the astrophysical S(E) factors for some proton capture reactions and reaction rates for several neutron capture reactions with one nucleon transfer reactions at HI-13 tandem accelerator in recent years. Some of them are compiled into IAEA EXFOR database and JINA REACLIB project, and used in the network calculations of Big Bang nucleosynthesis and type-I X-ray bursts.     

T(d,n)4He反应快中子屏蔽体优化设计的蒙特卡罗模拟

在考虑T（d,n）^4He（D-T）反应快中子源能谱、角分布、面源结构及靶系统对中子的作用的基础上,利用MCNP程序模拟了（D-T）反应快中子在屏蔽材料中子的输运。通过屏蔽体外泄漏中子及γ射线的注量率、能谱及在水中的吸收剂量的分析,给出了满足T（d,n）^4He反应中子源快中子治疗屏蔽体的三种复合屏蔽方案。     

加速器辐射质测量方法的比较分析

针对加速器高能光子辐射质的不同测量方法,在剂量比(D20/D10)通过公式计算法和组织模体比(TPR20,10)直接实验法的基础上,提出了定剂量率和定剂量的测量方法.在中国计量科学研究院加速器实验室分别对6 MV、10 MV、25 MV光子的辐射质进行测量.实验结果表明:在测量加速器辐射质时,采用定剂量法比定剂量率法不确定度明显变小;采用定剂量法时,6 MV、10 MV、25 MV采用公式法计算的值比实际测量值分别偏小0.27％、0.31％、0.35％,采用剂量率法进行修正后和此结果一致.     

60Co γ辐射空气比释动能基准的研究进展和相关国际比对

60Coγ辐射空气比释动能基准是医用加速器光子水吸收剂量的重要溯源基准之一.近三年来,中国计量科学研究院(NIM)先后就60Co γ辐射空气比释动能参加了国际原子能机构(IAEA)的国际比对,以及国际计量局(BIPM)组织的新一轮的关键比对,最新的关键比对数据库(KCDB)结果表明,NIM的比对结果与国际计量研究机构及地区基准实验室的结果之间的一致性较好.     

医用加速器光子水吸收剂量量值体系的研究与应用

研制石墨空腔电离室,搭建电离电流测量系统,复现Co-60γ射线水吸收剂量(u=0.37%),参加国际比对取得等效互认,建立了国家基准;研制开放式量热芯,搭建惠斯登交流电桥,通过H_2/N_2饱和水体系和热损定量评估,复现加速器光子水吸收剂量(u=0.35%@10MV),并参加国际比对取得等效互认。建立了我国医用加速器光子水吸收剂量量值体系,并实现了临床放疗剂量的量值溯源。     

水量热法加速器光子水吸收剂量绝对测量与国际比对

为实现加速器光子水吸收剂量绝对测量,研制了水量热计系统,在此基础上取得国际互认并建立加速器光子水吸收剂量基准,进一步提高了我国放疗剂量量值传递能力。通过水浴与半导体制冷系统二级控温,将量热计水模体的温度漂移控制在0.5μ℃/s。利用惠斯通交流电桥测量辐射所致的热敏探针阻值变化,逐次校准热敏探针和交流电桥,实现了医用加速器光子水吸收剂量的绝对测量,合成标准不确定度为0.30%。参加了国际计量局加速器光子水吸收剂量关键比对,复现的6MV和10MV光子水吸收剂量值与比对参考值之比分别为0.9917和0.9949,在不确定度允许的范围内一致。     

硼-11质子辐射俘获反应的实验研究

在大爆炸原初核合成(Big Bang Nucleosynthesis,BBN)反应网络中,11B(p,γ)12C反应是合成12C核素的最主要反应之一,对该反应进行精确测量有重要意义。由于库仑势垒的作用,天体物理感兴趣的低能区11B(p,γ)12C反应截面极低,直接测量比较困难,一般可以采用谱因子方法进行间接测量。实验使用HI-13串列加速器Q3D磁谱仪和二维位置灵敏半导体探测器(Two-dimensional Position Sensitive Silicon Detector,2D-PSSD),测量了12C(11B,12C)11B弹性转移反应的角分布,并利用扭曲波波恩近似(Distorted wave Born approximation,DWBA)理论对实验角分布进行分析,得到了12C的质子谱因子,进而根据辐射俘获理论得到了11B(p,γ)12C直接辐射俘获反应的天体物理S(E)因子及反应率。     

D-T中子源的反冲质子望远镜模拟研究

为了设计用于监测D-T中子产额的反冲质子望远镜系统,采用MCNP程序模拟了14MeV中子在不同厚度的聚乙烯膜上产生的反冲质子的产额、能谱及角分布,通过对反冲质子的产额、能谱和角分布数据的分析,给出了用于D-T中子产额监测的反冲质子望远镜系统的聚乙烯膜最佳厚度和探测器放置位置。建立了D-T中子源模型,模拟设计了反冲质子望远镜系统,并给出了系统的探测效率。     

掺钆高阻性板室热中子探测器的性能模拟

利用MCNP和Garfield程序模拟粒子与高阻性板室(RPC)热中子探测器的作用过程,计算出了转换体Gd2O3的最佳厚度和高阻性板室探测器对中子、γ的灵敏度,并得出了热中子和1.25 MeVγ与探测器作用产生的电子能谱。最终利用模拟数据给出了RPC热中子探测器的探测效率和时间分辨随电场、混合气体比例的变化规律,得到了最佳的电场强度和混合气体比例。