重混凝土屏蔽质子放疗机房的感生放射性估算

摘要

目的 估算肿瘤质子治疗时重混凝土屏蔽墙中铁元素因中子活化产生的感生放射性56Mn及其水平。方法 采用Geant4程序构建某质子治疗机房的重混凝土屏蔽墙模型,模拟245 MeV的质子束照射水模体产生的次级中子,统计屏蔽墙内放射性核素56Mn的分布。将屏蔽墙按每10 cm厚度分层,计算前3层屏蔽墙中放射性核素56Mn产生的周围剂量当量率。结果 在最大的束流照射条件（1.872×1010个）下,前3层屏蔽墙内的放射性核素56Mn个数分别为3.10×108、1.60×108和9.33×108个；对治疗室内1 m远处产生的周围剂量当量率分别为2.13×10－3、8.82×10－4和9.10×10－4 μSv/h,总的周围剂量当量率为3.92×10－3 μSv/h。结论 在质子治疗时,距离射束中心轴越近,屏蔽墙的感生放射性越强；屏蔽墙前端中子活化铁元素产生的感生放射性最强,感生放射性随着屏蔽墙厚度增大呈指数形式减小,应主要考虑质子治疗机房屏蔽墙前端产生的感生放射性。