Boron Neutron Capture Therapy

Engelish صفحه ورود

فصل پنج : طراحي طيف

 

قسمت هاي مهم

 

کند کننده

 

وظيفه اين قسمت کند کردن نوترون هاي سريع و تبديل آنها به نوترون هاي فوق گرمايي  است. موادي که در اين قسمت استفاده مي شوند بايد داراي  عدد جرمي پايين باشند و سطح مقطع جذب نوترون فوق گرمايي پايين و سطح مقطع پراکنگي بالايي براي نوترون هاي سريع داشته باشند به طوري که  مقدار نسبت اين دو زياد باشد. همچنين محصولات راديواکتيو با عمر طولاني نداشته ياشند و در ميدان هاي قوي نوترون با دوام باشند.

در مورد راکتورها مواد کند کننده بين قلب راکتور و روزنه خروجي پرتو قرار مي گيرند. در طراحي هاي مختلف موادي استفاده مي شوند که طيف نوترون هاي سريع را در اثر پراکندگي به سمت ناحيه فوق حرارتي منتقل مي کنند. اين دسته از مواد اصطلاحا انتقال دهنده طيف نام دارند. لازم است اين مواد تا آنجا که ممکن است به قلب راکتور نزديک باشند.

 

موازي کننده

 

نوترون هاي تعديل شده داراي حرکات کاتوره اي و جهت گيري هاي مختلفي هستند، وظيفه اين قسمت هدايت نوترون ها به سمت مورد نظر است و با متمرکز کردن باريکه نوتروني در يک ناحيه مشخص که نوعاً دايره ايي به شعاع چند سانتي متر است، باعث افزايش شار در منطقه تابش مي شود.

در برخي موارد موازي کننده را به شکل مخروط ( قيفي شکل) مي سازند که در اين حالت سطح آن را با لايه اي از مواد بازتابنده نوترون با عدد جرمي پايين مي پوشانند.

 

بازتابنده

 

به منظور جلوگيري از خروج نوترون ها از سيستم، يک بازتابنده نوترون در BSA وجود دارد. وجود بازتابنده باعث مي شود تا شار نوترون خروجي در طول مسير بيش از حدکاهش نيابد.

 

فيلتر نوترون هاي حرارتي

 

براي جذب نوترون هاي حرارتي موادي مثل کادميوم، بور و ليتيوم استفاده مي شود که سطح مقطع جذب نوترون حرارتي در آنها زياد است. کادميوم در اثر جذب نوترون گاماهاي پر انرژي توليد مي کند، گاماهايي که بور توليد مي کند انرژي کمي دارند و ليتيوم گامايي توليد نمي کند. بور و ليتوم هر دو داراي سطح مقطع  1/v هستند لذا علاوه بر جذب نوترون حرارتي، نوترون هاي فوق حرارتي را نيز جذب مي کنند.

 

فيلتر گاما

 

جهت کم کردن آلودگي هاي پرتو بايد تابش هاي گاما و نوترون هاي گرمايي موجود در پرتو حذف شوند به اين منظور از جاذب هاي قوي نوترون گرمايي و گاما استفاده مي شود. موادي مثل بيسموت و سرب براي جذب پرتوهاي گاما  استفاده مي شوند اما بيسموت به دليل داشتن سطح مقطع  پايين با نوترون هاي فوق حرارتي بيشتر استفاده مي شود. ماده ديگري که به عنوان فيلتر گاما استفاده شده است آرگون مايع است.