Цифровой журнал «Компьютерра» № 17

- Мы находимся в бункере, радиационно-защищенном помещении. Рядом расположена пультовая. Из пультовой осуществляется управление установкой, сюда стекается вся информация с датчиков, детекторов. В помещении, где стоит ускоритель, во время его работы находиться нельзя из-за радиации. По этой же причине помещение оснащено двойной дверью.

_{Ускоритель}

- Вот эта бочка – ускоритель. Внутри есть начинка – это изолятор, на который прикреплены электроды. На них подают потенциалы, которые формируют электрическое поле. Оно ускоряет инжектируемые в ускоритель отрицательные ионы водорода до 1 МэВ. В центре бочки под потенциалом 1 МВ установлена обдирочная мишень – трубка, в которую подпускают газ. Отрицательные ионы водорода, пролетая через газ внутри трубки, теряют оба электрона, становятся протонами и тем же потенциалом вновь ускоряются теперь уже до энергии 2 МэВ. Далее протоны транспортируются по тракту, квадрупольные магниты которого сделаны по технологии, которую наш институт разрабатывал для ЦЕРНа. Вот тут протонный пучок поворачивают вниз и уже перед самой нейтроногенерирующей мишенью разворачивают, сканируют по этой мишени. В результате взаимодействия протонов с литием появляются нейтроны.

_{Тракт, по которому идет протонный пучок от ускорителя к мишени. С. Таскаев (справа) знакомит с установкой БНЗТ Жерара Бенгуа и Тору Кобаяси (Университет Киото)}

- Мы пробуем реализовать новый режим формирования пучка эпитепловых нейтронов. Обычно генерируют большое количество быстрых нейтронов, которые затем с помощью системы замедлитель-отражатель-фильтр трансформируют в эпитепловые. Это обычная схема, и она точно работает, и она точно может быть сделана у нас. Но нам хочется использовать ещё один подарок природы – чрезвычайно резкий рост сечения реакции протонов по литию, приводящей к генерации нейтронов сразу же за порогом этой реакции. В этом случае припороговой генерации нейтронов поток нейтронов меньше, но они вследствие кинематической коллимации летят вперед, и их энергия совсем не намного больше требуемой. Поэтому на пути к пациенту можно поставить совсем тонкий замедлитель-фильтр и эффективно использовать для терапии сгенерированные нейтроны. Всё это означает, что значительно меньше нейтронов будет болтаться по помещению, и требования к залу могут быть существенно уменьшены, не надо делать толстые стены.

_Мишень

- Мы уже измеряли поток нейтронов, а сейчас подготовили времяпролётную методику для измерения их спектра, что очень важно для нас. Также изготовили фантом, имитатор головы, и будем его подставлять под мишень для измерения дозы и спектра внутри фантома. Также вот на этот деревянный поддон под мишенью мы планируем устанавливать кюветы с клеточными культурами.

_Фантом

- Это сконструированный фантом. Нейтрон в оргстекле ведет себя примерно так же, как в организме. Хоть мы состоим из воды, но взаимодействие нейтрона с углеродом и кислородом подобно. Для измерения спектра в фантоме мы собираемся использовать индиевые фольги. Индий-115 резонансно поглощает нейтрон с энергией 1,45 эВ и становится индием-116, причём может оказаться как в основном состоянии, так и в двух возбуждённых. Есть теоретически посчитанные вероятности нахождения индия-116 в этих состояниях. И есть приписка: экспериментальные данные столь противоречивы, что невозможно ничего сказать наверняка. Поэтому если займемся индием, то сможем внести лепту и в ядерную физику. Зачем нам это надо? Просто первое возбужденное состояние характеризуется периодом полураспада 54 минуты. Если мы измерим эту активность и будем знать вероятность, то определим плотность потока 1,45 эВ нейтронов в точке расположения индиевой фольги. А вместе с другими видами фольги (золотой, серебряной, медной и т.п.) – восстановим спектр.

- Можно ли уже сейчас проводить эксперименты на животных?

- Можно.

- А требуется ли для этого специальное разрешение?

- Не знаю. Именно поэтому мы хотим, чтобы появились люди, которые знают, как это делать. Но мы хотим начать с клеток, потренироваться. Некоторые будем просто подставлять, некоторые напичкаем борфиниланилом и посмотрим, как они себя будут вести.

- А вы делаете временные прогнозы – когда будут существенные продвижения в работе?

- Когда мы начинали, мы всегда ставили себе какие-то сроки, но академик Л.М. Барков советовал не забывать умножать их на π. Так и сейчас: непонятно, зачем этот срок называть. С точки зрения физики мы сможем обеспечить нейтронный пучок, но нужно, чтобы медики включились в работу. Проводить терапию можно будет только тогда, когда будут ответственные люди со стороны медиков.