LXXV International Conference «NUCLEUS – 2025. Nuclear physics, elementary particle physics and nuclear technologies»

Экспериментальное определение сечений реакции 12C(12C,X)11C для калибровки монитора интенсивности выведенного пучка ионов углерода клинически значимых энергий

2 Jul 2025, 14:50

20m

РХО ПИБ (Санкт-Петербургский Государственный Университет)

Oral Section 7. Nuclear medicine. 7. Nuclear medicine

Speaker

Алина Васильева (Федеральное государственное бюджетное учреждение «Институт физики высоких энергий имени А.А. Логунова Национального исследовательского центра «Курчатовский институт»)

Description

В настоящее время в НИЦ «Курчатовский институт» – ИФВЭ ведутся работы по созданию первого в России экспериментально-клинического комплекса углеродной ионной лучевой терапии на действующем ускорительном комплексе У-70. Ведутся работы по разработке методики использования ионов углерода в медицинских целях [1]. Для абсолютной и относительной дозиметрии ионизирующего излучения в терапии ионами углерода наибольшее распространение получили ионизационные камеры. Особое внимание уделяется разработке методик их абсолютной калибровки для уменьшения неопределенностей в измерении величины поглощенной дозы, так как для медицинского применения точность подведения дозы к объему облучаемой опухоли, должна быть не хуже 5%.
В работе приведено описание оригинальной методики абсолютной калибровки ионизационных камер активационными детекторами при работе с выведенными пучками ускоренных ионов углерода. Методика позволяет реализовать калибровку ионизационных камер для измерения интенсивности пучка ионов углерода в диапазоне энергий 400–450 МэВ/нуклон. Используется низкофоновая радиометрическая установка, работающая по принципу --совпадений, активационный детектор из чистого углерода с естественной смесью изотопов и реакция 12C(12C,X)11C.
Для увеличения точности активационной методики необходимо как можно точнее знать сечение реакции 12C(12C,X)11C в диапазоне клинически необходимых энергий (150–450 МэВ/нуклон), так как экспериментально оно измерено лишь для некоторых фиксированных энергий, при этом существует значительная разница между полученными данными [2, 3]. На ускорительном комплексе У-70 во время углеродного сеанса были получены экспериментальные значения сечения реакции 12C(12C,X)11C на энергии 450 МэВ/нуклон и 400 МэВ/нуклон. Для энергии 450 МэВ/нуклон составило 65,249 мб, а для энергии 402,5 МэВ/нуклон - 63,853 мб. Результат находится в разумном согласии с имеющимися мировыми данными [2].

1. Yu.M. Antipov et al., Instrum. Exp. Tech. 67, S300 (2024).
2. F. Horst Phys. Med. Biol. 64, 205012 (2019).
3. G. Arico et al., Proc. ND 2019. May 2019, Beijing 24001 (2020).