放射治疗的中子屏蔽防护（四）
青岛市疾病预防控制中心2021-08-05 00:00:00.0信息来源：青岛疾控中心 浏览：594次
字体：分享：
07.中子防护的思路
中子能量高时，以非弹性散射为主，应该先用重元素快速消耗快中子的能量；对于几MeV以上的中子，可用含重核或中重核的材料，通过非弹性碰撞使其能量迅速降低。
中子能量中等时，以弹性散射为主，应该用轻元素将中子慢化为热中子；用含氢材料进一步使其慢化。富含氢核的材料却可以用来屏蔽中子。混凝土或者镶嵌有石蜡层的混凝土比重元素能够更好的防护中子。屏蔽快中子最有效的元素是氢，常用材料是含氢成分较多的水、石蜡等。
中子能量低时，以中子俘获为主，用镉、硼-10等吸收中子。中子防护必然有次生伽马射线辐射。利用B-10或Li-6等吸收截面大的物质，可使中子能量因原子核反应转换成带电粒子的能量，中子则被它们吸收。屏蔽热中子用中子吸收截面大、俘获γ光子能量低的材料，如硼、锂及其化合物等。某些轻核素，比如锂-6，可以吸收热中子而不产生次生辐射。
08.射线屏蔽门
高能射线屏蔽门必须能够屏蔽伽马射线、低能中子和低能光子。
对于伽马射线和光子屏蔽材料的原子序数越高，辐射的衰减越大。
对于中子屏蔽材料的原子序数越低，辐射的衰减越大。氢是优质的减少中子能量材料，因为它的质量与中子大致相同。因此，能量和动量的守恒允许氢原子吸收中子的最大能量。
对于两种辐射屏蔽材料的密度越大，辐射的衰减越大。即使水和空气具有基本相同的有效原子序数，水是一个更好的屏蔽层，因为它密度更高。
被混凝土吸收（特别是被氢吸收）的热化的中子会产生高能量（平均3.5 MeV）的捕获伽马射线，并撞击射线屏蔽门。
由于重量和体积的考虑，门通常使用层压构造方法。典型的射线屏蔽门结构由三层组成，从内到外分别是：
a.高Z材料（通常是铅）的内层。除了衰减入射光子之外，该层还能够减少快速中子的能量，从而使硼化聚乙烯（BPE）层更有效。
b.硼化聚乙烯（BPE）的中间层 (〜12 厘米) 减弱了热中子通量。但是，该层将产生中子俘获伽马射线。硼的衰减截面约为氢的10,000倍！
c.高Z材料（通常是铅）的外层 (〜3厘米) 使BPE中产生的中子俘获伽马射线衰减。
要点：硼酸化聚乙烯必须朝向治疗室的内部，在外部有一层铅，以捕获伽玛射线。
