Оценка зависимости нейтронных спектров и мощности дозы от размера поля облучения для целей быстрой нейтронной терапии

Циклотрон Томского политехнического университета ТПУ типа Р7М в настоящее время используется для разработки радиофармацевтических препаратов и лечения онкологических заболеваний. Для дистанционной терапии необходимы достаточно большие потоки быстрых нейтронов, которые могут создавать достаточные уровни поглощённой дозы излучения в раковой ткани не менее 0,1 гр/ мин при расстоянии источник-пациент 1 м. Целесообразно использовать реакцию 9Be (d, n) 10B с энергией дейтрона 13,6 МэВ. Средняя энергия испускаемых нейтронов рассчитывалась по коду PACE 4 (LISE++), который составлял около 5,2 МэВ, а наиболее вероятная энергия около 2,5 МэВ. Уточнены и оценены параметры полей нейтронного облучения, энергетических спектров и поглощённых доз излучения нейтронов источником 9Be(d, n) на основе циклотрона методом нейтронной активации и гамма-спектрометром в диапазоне энергий нейтронов от 0 до 14 МэВ для более эффективного лечения онкологических заболеваний. В процессе этого исследования на окно коллиматора были вставлены экспериментальные работы с фольгами Al, Fe, Cu и Cd. Исследованы различные размеры полей нейтронного облучения, которые могут регулироваться съёмным полиэтиленовым коллиматором для исследования характеристик нейтронного пучка. Результаты имитационных работ с кодами MCNP-4C и PACE 4 (LISE++) хорошо согласуются с экспериментальными данными и литературой, учитывающей некоторые важные различия в зависимости от размера коллимационного поля

Three-body correlations in direct reactions: Example of 6^{6}Be populated in (p,n)(p,n) reaction

The $^{6}$Be continuum states were populated in the charge-exchange reaction $^1$H($^{6}$Li,$^{6}$Be)$n$ collecting very high statistics data ($\sim 5 \times 10^6$ events) on the three-body $\alpha$+$p$+$p$ correlations. The $^{6}$Be excitation energy region below $\sim 3$ MeV is considered, where the data are dominated by contributions from the $0^+$ and $2^+$ states. It is demonstrated how the high-statistics few-body correlation data can be used to extract detailed information on the reaction mechanism. Such a derivation is based on the fact that highly spin-aligned states are typically populated in the direct reactions.Comment: submitted to Physical Review

New insight into the low-energy 9^9He spectrum

The spectrum of $^9$He was studied by means of the $^8$He($d$,$p$)$^9$He reaction at a lab energy of 25 MeV/n and small center of mass (c.m.) angles. Energy and angular correlations were obtained for the $^9$He decay products by complete kinematical reconstruction. The data do not show narrow states at $\sim$1.3 and $\sim$2.4 MeV reported before for $^9$He. The lowest resonant state of $^9$He is found at about 2 MeV with a width of $\sim$2 MeV and is identified as $1/2^-$. The observed angular correlation pattern is uniquely explained by the interference of the $1/2^-$ resonance with a virtual state $1/2^+$ (limit on the scattering length is obtained as $a > -20$ fm), and with the $5/2^+$ resonance at energy $\geq 4.2$ MeV.Comment: 5 pages, 4 figures, 2 table

New broad 8Be nuclear resonances

Energies, total and partial widths, and reduced width amplitudes of 8Be resonances up to an excitation energy of 26 MeV are extracted from a coupled channel analysis of experimental data. The presence of an extremely broad J^pi = 2^+ ``intruder'' resonance is confirmed, while a new 1^+ and very broad 4^+ resonance are discovered. A previously known 22 MeV 2^+ resonance is likely resolved into two resonances. The experimental J^pi T = 3^(+)? resonance at 22 MeV is determined to be 3^-0, and the experimental 1^-? (at 19 MeV) and 4^-? resonances to be isospin 0.Comment: 16 pages, LaTe

Alpha cluster resonance structure of light nuclei close to coulomb barrier

The aim of this experimental study is to investigate the structure of the 19F nuclei at energies representing astrophysical interest. Here we study the resonant interaction 15N+4He in the cyclotron DC-60 in Astana

The TTIK approach for neutrons

We applied Thick Target Inverse Kinematics Method for a study of resonances decaying through neutron emission. As a test we used a well-studied, because of its role in s-process in stars, $^{13}$C($\alpha$; n) reaction. The observed energy resolution for the $^{13}$C($\alpha$; n) excitation function was $\sim$60 keV, the largest contributions coming from the time structure of the beam and the thickness of the neutron detector. These measurements demonstrated the high efficiency of the approach and revealed a disagreement with R-matrix calculations based on parameters of the most recent previous analysis