بهینه سازی مجموعه ی شکل دهنده طیف حاصل از چشمه 7li(p,n)7be جهت استفاده در bnct

bnctیک روش پرتودرمانی دومرحله ای است. ابتدا ماده ی حامل بور به بدن بیمار تزریق شده، سپس بیمار تحت تابش نوترون های گرمایی یا فوق گرمایی قرار می گیرد. امروزه راکتورها تنها منابعی هستند که قادر به تولید شار نوترون کافی برای درمان های بالینیbnct هستند. از طرفی مشکلاتی مربوط به این چشمه های تولید نوترون وجود دارد. برای غلبه بر مشکلات مربوط به آن ها، محققان استفاده از شتابدهنده ها را به عنوان منبع مناسب واکنش های هسته ای پیشنهاد داده اند. به عنوان یکی از معمول ترین واکنش های از این نوع، واکنش 7li(p,n)7be است که دارای مزیت هایی از جمله کم انرژی بودن نوترون های تولیدی از این واکنش است که به ما اجازه می دهد از کندکننده کمتری استفاده کنیم. همچنین بازده نوترون تولیدی از این چشمه نیز بالاست. علیرغم این مزیت ها، از مشکلات اساسی این چشمه نقطه ذوب پایین لیتیم (°c180) و هدایت حرارتی کم (w/m°k7/84) آن است. پروژه حاضر شامل سه مرحله است: اولین گام طراحی و بهینه سازی چشمه نوترون مبتنی بر واکنش ذکر شده با تابش پروتونmev 5/2 و جریانma 20 بر روی هدف لیتیم است. در این مرحله، ضخامت لیتیم بهینه سازی شده است و همچنین خنک کننده نیز تعیین شده است. جهت کاهش قله شار حرارتی روی هدف، اسکن باریکه پروتونی به منظور افزایش منطقه تابش باریکه پروتونی روی هدف در نظر گرفته شده و دمای لیتیم نیز محاسبه شده است. طراحی و بهینه کردن یک مجموعه ی شکل دهنده ی طیف مبتنی بر استفاده از هندسه و مواد مناسب در مرحله ی دوم انجام گرفته است. شار نوترون فوق گرمایی برای این ساختار محاسبه شده و آلودگی های ناشی از نوترون و گاما تا جای ممکن کاهش یافته است. در گام آخر فانتوم اسنایدر شبیه سازی شده، جهت محاسبه دوز توزیع شده در تومور و بافت سالم سر استفاده شده است. کد مونت کارلویmcnpx برای شبیه سازی ها و محاسبات ارائه شده مورد استفاده قرار گرفته است.