基于蒙特卡罗方法的质子治疗室屏蔽防护探讨

目的 探讨质子治疗室屏蔽防护材料和屏蔽厚度的选择,积累质子治疗室屏蔽防护经验,为质子治疗室的建设提供科学依据.方法 采用基于蒙特卡罗方法的FLUKA程序建立质子治疗室的屏蔽计算模型,模拟质子治疗室的辐射场分布,对质子治疗室的屏蔽进行优化.结果 厚度为250 cm混凝土控制室墙外30 cm处周围剂量当量最大为3.12 μSv/h,改变屏蔽方案为5 cm钢板(机房侧)+237 cm混凝土+8 cm聚乙烯(控制室侧)后,周围剂量当量最大值为1.43 μSv/h,调整材料位置后,治疗室控制室墙外30 cm周围剂量当量率最大为3.95 μSv/h.结论 质子治疗室辐射场中,主要是中子和γ射线,中子对剂量当量的贡献占绝大部分比重.且质子治疗室辐射场中主要以高能中子和快中子为主.因此其屏蔽防护主要考虑中子防护,在屏蔽材料的选择上应充分考虑辐射场的中子能量.