航天质子辐射地面模拟实验技术研究


参与单位:
     淄博万杰肿瘤医院质子治疗中心、中国航天员中心、中国原子能院 、中国辐射防护研究院 、中国科学院空间中心、四川大学

参与人员:
     淄博万杰肿瘤医院质子治疗中心:陈庆 王红卫 孙磊 郑清云 杨璐璐 孙启嘉  中国航天员中心:虞学军、蒋睿、王红晖、鲁维。中国原子能院:叶宏生、夏文。中国辐射防护研究院:张志勇、刘建忠、陈宝维、谢伟民、程健强。中国科学院空间中心:张斌权。四川大学:王徳麾、李焕
太空辐射是一种包含X射线、伽玛射线、高能质子和重离子的特殊混合辐射,其中通量比例高能质子约占80%左右,暴露在宇宙射线中,航天员吸收的剂量,质子贡献高达70%。如果超过航天员耐受空间辐射剂量的安全限值,会影响航天员的健康和工效,引起消化系统,心血管系统、免疫系统、视网膜、神经系统等的损伤,在严重的太阳粒子事件等情形下,还可能会引起呕吐等急性损伤甚至生命风险。若辐射量小,但照射时间长,累积的大辐射量也将导致人的寿命缩短和遗传、致癌等潜在的安全隐患。

 

 

      中国航天员中心为研究航天员在太空中受到高能质子的照射后体内质子能量的沉积规律,前往中国目前唯一可以提供均匀大场质子束流场的淄博万杰肿瘤医院质子治疗中心,寻找模拟太空中质子束流辐射的办法。
在2004年12月成立的淄博万杰肿瘤医院质子治疗中心,由回旋加速器产生高能质子束并经两级散射产生均匀大场质子束流,质子的定向爆破式的能量沉积形式,医学物理学家称之为博拉格峰,可用于人体内肿瘤的精准爆破治疗,是目前国际上肿瘤放疗的高科技技术。       

 

        

      本次的研究特别定制了一个与真人大小比例相同的等效组织模拟人,在模拟人内部特别在重要脏器上预留了放置探头的位置,测量时以探头为靶目标,通过精密计算的不同能量质子在预定探头位置“爆炸”,其“爆炸”的剂量沉积情况被探头准确的记录下来。淄博万杰肿瘤医院质子治疗中心的相关医学技术人员对于精准掌控质子爆破位置有十三年的经验。精确的质子能量沉积图将帮助科学家们研究航天员太空中安全长期生存的环境,对于在空间站常年工作的航天员的生存安全具有重要的意义。这次的科学研究,为将来的中国空间站建设掌握第一手的质子辐射效应及实验资料,积累关键技术和基础数据,极大地促进了我国深入了解太空辐射对航天员的影响的研究。                                      

 



 


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