Dosisverteilungen perkutaner Neutronen

Zusammenfassung

Die wichtigsten Quellen für schnelle Neutronen in der Medizin sind die Generatorneutronen aus (d,d)- und (d,t)-Reaktionen, die Zyklotronneutronen aus den schon früher beschriebenen (d,Be)- und (p,Be)-Reaktionen sowie die Konverterneutronen aus Kernreaktoren (s. Kap. 1.7). Diese Erzeugungsarten erreichen die für therapeutische Anwendungen erforderlichen hohen Neutronen-Energien bei gleichzeitig ausreichenden Dosisleistungen. Bei der Wechselwirkung schneller Neutronen mit Geweben kommt es zunächst zur Moderation der Neutronen durch Stöße an den Protonen des Wassers. Dadurch verlieren die Neutronen sehr schnell ihre gesamte Bewegungsenergie, die die Rückstoßprotonen übernehmen. Die Neutronen selbst haben dann nur noch thermische Bewegungsenergie (ca. 0.025 eV). Anschließend werden sie mit hoher Wahrscheinlichkeit durch Wasserstoffkerne eingefangen. Die im Absorber entstehenden Einfanggammas (E_γ = 2.225 MeV) mischen sich dem Neutronenfeld bei. Bei der Produktion und Kollimation therapeutischer Neutronenstrahlenbündel kommt es ebenfalls zur Kontamination mit thermischen Neutronen und Photonen aus Einfangprozessen. Die relativen Anteile sind empfindlich abhängig von den individuellen Bedingungen und Konstruktionsmerkmalen der Neutronenquellen wie Targetform, Kollimation und Filterung.