地球上的科學(xué)家使用高能質(zhì)子制造同位素來檢測和治療癌癥。然而,在太空中,這些相同的高能質(zhì)子會對航天器和在其中旅行的宇航員的健康構(gòu)成風(fēng)險。這些風(fēng)險意味著航天器必須有防護罩。不幸的是,科學(xué)家們對這些高能質(zhì)子帶來的風(fēng)險有很大的不確定性。為了更多地了解風(fēng)險以及使用這些質(zhì)子生產(chǎn)同位素,科學(xué)家們測量了用于生產(chǎn)重要新型放射性藥物的高能質(zhì)子反應(yīng)的橫截面(概率)。
影響
測量這些橫截面使科學(xué)家能夠優(yōu)化抗癌所需的醫(yī)用同位素的數(shù)量和純度。其中包括使用粒子加速器中的高能質(zhì)子生產(chǎn)藥物砷 72-HBED 和鎵 68-DOTATOC。醫(yī)生使用這些藥物來顯示腫瘤在體內(nèi)的擴散位置。然而,高能質(zhì)子也是一種危險的空間輻射。
更好地了解他們的行為和反應(yīng),使科學(xué)家能夠改進保護宇航員和航天器電子設(shè)備的屏蔽設(shè)計。這將使我們能夠探索太陽系中的其他行星,同時也有助于了解原子核如何吸收和釋放能量。
概括
布魯克海文國家實驗室、洛斯阿拉莫斯國家實驗室和勞倫斯伯克利國家實驗室的研究人員使用布魯克海文直線加速器同位素生產(chǎn)商、洛斯阿拉莫斯同位素生產(chǎn)設(shè)施和伯克利實驗室 88 英寸回旋加速器的質(zhì)子束進行了一系列實驗。這些實驗測量了能量高達 200 MeV 的鈮和砷靶的質(zhì)子轟擊產(chǎn)生的 78 種同位素的生產(chǎn)率,其中包括兩種用于正電子發(fā)射斷層掃描 (PET) 的放射性核素和一種用于監(jiān)測加速器中質(zhì)子束劑量的放射性核素。
該團隊將大量生產(chǎn)數(shù)據(jù)與使用最先進的核反應(yīng)建模代碼所做的預(yù)測進行了比較,以探索當(dāng)兩者碰撞時來自傳入質(zhì)子的能量在整個原子核中傳播的速度有多快。結(jié)果表明,與科學(xué)家之前認為的相比,原子核中的能量耗散速度明顯較慢。
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