Microchannel System Simulation for a Neutron Production Target to be Used in the Boron Neutron Capture Therapy

Microchannel system simulations have been performed in this work based on the thermal resistance model developed by Phillips (1988) andfollowed by Zhimin (1997). As it appears in the bibliography [Phillips (1988), Zhimin et al. (1997), Ludewigt et al. (1997), Tuckerman et al.(1981), Knight et al. (1992)], this system should be capable of removing 1 kW/cm2, for this reason it is being taken into account for the designof a neutron production target with accelerators.Based on the previously mentioned model, two codes were written in MATLAB programming platform, that solve the equations of such modelin an iterative way under constant pressure between the microchannel ends and constant pumping power, respectively. The codes calculate thetotal thermal resistance (and its components) of the microchannel system for a given geometry, in addition to the hydrodynamic variables andthe system adimentional numbers (Re and Nu).The codes report total thermal resistance values and adimentional numbers comparable to those reported in different publications [Phillips(1988), Zhimin et al. (1997), Ludewigt et al. (1997)], discrepancies lower than 10%have been found. For this reason it is being considered todesign a heat sink that drains the energy depositedby the accelerator?s incident beam.Fil: Gagetti, Leonardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Escuela de Ciencia y Tecnología; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigaciones y Aplicaciones no Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Constituyentes); ArgentinaFil: Suarez Anzorena, Manuel. Universidad Nacional de San Martín. Escuela de Ciencia y Tecnología; ArgentinaFil: del Grosso, Mariela Fernanda. Universidad Nacional de San Martín. Escuela de Ciencia y Tecnología; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigaciones y Aplicaciones no Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Constituyentes); Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Kreiner, Andres Juan. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigaciones y Aplicaciones no Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Constituyentes); Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Escuela de Ciencia y Tecnología; Argentin

Proton irradiation of beryllium deposits on different candidate materials to be used as a neutron production target for accelerator-based BNCT

Thin Be targets for neutron production through Be(d,n) are produced and characterized. We improved and characterized the substrate surface, specifically the roughness, in order to achieve homogeneous and stable deposits. Once well bonded deposits were obtained, some of them were irradiated with a 150 keV proton beam and with a 1.45 MeV deuteron beam. Both deposits, pristine and irradiated, were characterized by profilometry, X-ray diffraction, scanning electron microscopy and electron probe microanalyzer.Fil: Gagetti, Leonardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes. Gerencia de Investigación y Aplicaciones; Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Instituto Sabato; ArgentinaFil: Suarez Anzorena, Manuel. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes. Gerencia de Investigación y Aplicaciones; Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Instituto Sabato; ArgentinaFil: Bertolo, Alma Agostina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes. Gerencia de Investigación y Aplicaciones; Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Instituto Sabato; ArgentinaFil: del Grosso, Mariela Fernanda. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes. Gerencia de Investigación y Aplicaciones; Argentina. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional General Pacheco; ArgentinaFil: Kreiner, Andres Juan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes. Gerencia de Investigación y Aplicaciones; Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Escuela de Ciencia y Tecnología; Argentin

Damage evaluation of proton irradiated titanium deuteride thin films to be used as neutron production targets

Titanium deuteride thin films have been manufactured under different conditions specified by deuterium gas pressure, substrate temperature and time. The films were characterized by different techniques to evaluate the deuterium content and the homogeneity of such films. Samples with different concentrations of deuterium, including non deuterated samples, were irradiated with a 150 keV proton beam. Both deposits, pristine and irradiated, were characterized by optical profilometry and scanning electron microscopy.Fil: Suarez Anzorena, Manuel. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigaciones y Aplicaciones no Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Constituyentes); Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Instituto Sabato; ArgentinaFil: Bertolo, Alma Agostina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigaciones y Aplicaciones no Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Constituyentes); Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Instituto Sabato; ArgentinaFil: Gagetti, Leonardo. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigaciones y Aplicaciones no Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Constituyentes); Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Gaviola, Pedro A.. Universidad Nacional de San Martín. Instituto Sabato; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigaciones y Aplicaciones no Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Constituyentes); ArgentinaFil: del Grosso, Mariela Fernanda. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigaciones y Aplicaciones no Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Constituyentes); Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional General Pacheco; ArgentinaFil: Kreiner, Andres Juan. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigaciones y Aplicaciones no Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Constituyentes); Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Instituto Sabato; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Development of a simple method based on LIBS for evaluation of neutron production targets made of hydrogen isotopes

In the present work we propose a fast and simple method, based on Laser Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS), to evaluate Neutron Production Targets. Targets of interest consist of hydrogen (particularly deuterium or tritium) contained in a titanium matrix. The method aims to evaluate the relative content of hydrogen within the titanium matrix, in order to determine if the target is “accepted” or “rejected” according to this content. Several deuterium targets have been fabricated (TiDx), with different deuterium concentrations, and different techniques have been used to characterize their surfaces. Optical Coherent Tomography has been used to characterize the size and shape of LIBS holes, in order to determine LIBS depth of analysis. Grazing Incidence X-ray Diffraction has been used to determine a range for deuterium relative content. Elastic Recoil Detection Analysis (ERDA) is proposed for future LIBS calibration, since it provides a single value for relative content, has a depth of analysis similar to LIBS and also allows to distinguish between different isotopes. ERDA first results are reported in comparison with LIBS results.Fil: Gaviola, Pedro A.. Comisión Nacional de Energía Atómica; Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Instituto Sabato; ArgentinaFil: Sallese, Marcelo Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Física del Litoral. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Física del Litoral; Argentina. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Delta; ArgentinaFil: Suarez Anzorena, Manuel. Comisión Nacional de Energía Atómica; Argentina. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Delta; ArgentinaFil: Ararat Ibarguen, Carlos Eduardo. Comisión Nacional de Energía Atómica; Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Instituto Sabato; ArgentinaFil: Bertolo, Alma Agostina. Comisión Nacional de Energía Atómica; Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Instituto Sabato; ArgentinaFil: Iribarren, Manuel José. Comisión Nacional de Energía Atómica; Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Instituto Sabato; ArgentinaFil: Perez, Rodolfo Ariel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica; Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Instituto Sabato; ArgentinaFil: Morel, Eneas Nicolas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Delta; ArgentinaFil: Torga, Jorge Román. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica; Argentina. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Delta; ArgentinaFil: Kreiner, Andres Juan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica; Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Escuela de Ciencia y Tecnología; ArgentinaFil: del Grosso, Mariela Fernanda. Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica; Argentina. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional General Pacheco; Argentin

Present status of Accelerator-Based BNCT

AimThis work aims at giving an updated report of the worldwide status of Accelerator-Based BNCT (AB-BNCT).BackgroundThere is a generalized perception that the availability of accelerators installed in hospitals, as neutron sources, may be crucial for the advancement of BNCT. Accordingly, in recent years a significant effort has started to develop such machines.Materials and methodsA variety of possible charged-particle induced nuclear reactions and the characteristics of the resulting neutron spectra are discussed along with the worldwide activity in suitable accelerator development.ResultsEndothermic 7Li(p,n)7Be and 9Be(p,n)9B and exothermic 9Be(d,n)10B are compared. In addition to having much better thermo-mechanical properties than Li, Be as a target leads to stable products. This is a significant advantage for a hospital-based facility. 9Be(p,n)9B needs at least 4–5[[ce:hsp sp="0.25"/]]MeV bombarding energy to have a sufficient yield, while 9Be(d,n)10B can be utilized at about 1.4[[ce:hsp sp="0.25"/]]MeV, implying the smallest possible accelerator. This reaction operating with a thin target can produce a sufficiently soft spectrum to be viable for AB-BNCT. The machines considered are electrostatic single ended or tandem accelerators or radiofrequency quadrupoles plus drift tube Linacs.Conclusions7Li(p,n)7Be provides one of the best solutions for the production of epithermal neutron beams for deep-seated tumors. However, a Li-based target poses significant technological challenges. Hence, Be has been considered as an alternative target, both in combination with (p,n) and (d,n) reactions. 9Be(d,n)10B at 1.4[[ce:hsp sp="0.25"/]]MeV, with a thin target has been shown to be a realistic option for the treatment of deep-seated lesions

Present status of Accelerator-Based BNCT

Aim: This work aims at giving an updated report of the worldwide status of Accelerator-Based BNCT (AB-BNCT). Background: There is a generalized perception that the availability of accelerators installed in hospitals, as neutron sources, may be crucial for the advancement of BNCT. Accordingly, in recent years a significant effort has started to develop such machines. Materials and methods: A variety of possible charged-particle induced nuclear reactions and the characteristics of the resulting neutron spectra are discussed along with the worldwide activity in suitable accelerator development. Results: Endothermic 7Li(p,n)7Be and 9Be(p,n)9B and exothermic 9Be(d,n)10B are compared. In addition to having much better thermo-mechanical properties than Li, Be as a target leads to stable products. This is a significant advantage for a hospital-based facility. 9Be(p,n)9B needs at least 4-5 MeV bombarding energy to have a sufficient yield, while 9Be(d,n)10B can be utilized at about 1.4 MeV, implying the smallest possible accelerator. This reaction operating with a thin target can produce a sufficiently soft spectrum to be viable for AB-BNCT. The machines considered are electrostatic single ended or tandem accelerators or radiofrequency quadrupoles plus drift tube Linacs. Conclusions: 7Li(p,n)7Be provides one of the best solutions for the production of epithermal neutron beams for deep-seated tumors. However, a Li-based target poses significant technological challenges. Hence, Be has been considered as an alternative target, both in combination with (p,n) and (d,n) reactions. 9Be(d,n)10B at 1.4 MeV, with a thin target has been shown to be a realistic option for the treatment of deep-seated lesions.Fil: Kreiner, Andres Juan. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes. Gerencia de Investigación y Aplicaciones; Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Escuela de Ciencia y Tecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Bergueiro, Rodolfo Javier. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes. Gerencia de Investigación y Aplicaciones; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Cartelli, Daniel Enrique. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Escuela de Ciencia y Tecnología; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes. Gerencia de Investigación y Aplicaciones; ArgentinaFil: Baldo, Matias Nicolas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes. Gerencia de Investigación y Aplicaciones; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Castello, Walter Braulio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes. Gerencia de Investigación y Aplicaciones; ArgentinaFil: Asoia, Javier Gomez. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes. Gerencia de Investigación y Aplicaciones; ArgentinaFil: Padulo, Javier. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes. Gerencia de Investigación y Aplicaciones; ArgentinaFil: Suárez Sandín, Juan Carlos. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes. Gerencia de Investigación y Aplicaciones; ArgentinaFil: Igarzabal, Marcelo. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes. Gerencia de Investigación y Aplicaciones; ArgentinaFil: Erhardt, Julian. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes. Gerencia de Investigación y Aplicaciones; ArgentinaFil: Mercuri, Daniel. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes. Gerencia de Investigación y Aplicaciones; ArgentinaFil: Valda, Alejandro A.. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes. Gerencia de Investigación y Aplicaciones; Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Escuela de Ciencia y Tecnología; ArgentinaFil: Minsky, Daniel Mauricio. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes. Gerencia de Investigación y Aplicaciones; Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Escuela de Ciencia y Tecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Debray, Mario Ernesto. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes. Gerencia de Investigación y Aplicaciones; Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Escuela de Ciencia y Tecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Somacal, Héctor Rubén. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes. Gerencia de Investigación y Aplicaciones; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Escuela de Ciencia y Tecnología; ArgentinaFil: Capoulat, Maria Eugenia. Universidad Nacional de San Martín. Escuela de Ciencia y Tecnología; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes. Gerencia de Investigación y Aplicaciones; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Herrera, Maria Silvia. Universidad Nacional de San Martín. Escuela de Ciencia y Tecnología; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes. Gerencia de Investigación y Aplicaciones; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: del Grosso, Mariela Fernanda. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes. Gerencia de Investigación y Aplicaciones; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Gagetti, Leonardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Escuela de Ciencia y Tecnología; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes. Gerencia de Investigación y Aplicaciones; ArgentinaFil: Suarez Anzorena, Manuel. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes. Gerencia de Investigación y Aplicaciones; ArgentinaFil: Canepa, Nicolas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes. Gerencia de Investigación y Aplicaciones; ArgentinaFil: Real, Nicolas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes. Gerencia de Investigación y Aplicaciones; ArgentinaFil: Gun, Marcelo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería; ArgentinaFil: Tacca, Hernán Emilio. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería; Argentin