Entwicklung eines Verfahrens zur Bestimmung der Neutronenkontamination hochenergetischer Photonen in Gewebe

• Antragsteller: Dr. Florian Cremers, seit 4/2008; Professor Dr. Rainer Schmidt, bis 3/2008 (†)
• Fachliche Zuordnung: Medizinische Physik, Biomedizinische Technik
• Förderung: Förderung von 2006 bis 2011
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 18243547

Bei Photonenenergie oberhalb von 10 MeV steigt die Wahrscheinlichkeit, dass durch photonukleare Wechselwirkungen Neutronen erzeugt werden. Die so erzeugten Neutronen stellen einerseits besondere Anforderungen an die Strahlenschutz-Maßnahmen, andererseits bedeuten sie aber auch eine zusätzliche Belastung für den bestrahlten Patienten, da Neutronen eine signifikant höhere biologische Wirkung als Photonen haben. Deshalb soll in diesem Forschungsvorhaben eine Methode entwickelt werden, die es erlaubt, Kontaminationsuntersuchungen mit speziellen Ionisationskammern und mit Thermolumineszenzdetektoren durchzuführen. Beides sind in der dosimetrischen Routine oft verwendete Messmittel.Zunächst muss für einen Beschleuniger die Neutronenkontamination bekannt sein. Dies wird mittels umfangreicher Monte-Carlo-Simulation unter präziser Nachbildung des Beschleunigers und des Bestrahlungsraumes für einige Referenzpunkte erreicht. Dann werden Ionisationskammern, die durch eine Bor-Auskleidung für thermische Neutronen empfindlich gemacht wurden, im Neutronenfeld kalibriert. Mit dieser Ionisationskammer können dann Dosisverteilungen aufgenommen werden.Schließlich werden unterschiedlich dotierte Thermoluminszenzdetektoren verwendet. Diese Detektoren unterscheiden sich durch die Neutronenempfindlichkeit, so dass die Neutronendosis im Differenzverfahren ermittelt werden kann. Damit ist ein Verfahren verfügbar, das leicht an anderen Installationen zur Abschätzung der Neutronenkontamination eingesetzt werden kann.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen