在地球和太空中使用高能质子对抗癌症

时间：2022年10月20日

来源：Physical Review C

编辑推荐：

科学家利用高能质子制造治疗癌症的同位素。在太空中，这种质子对宇航员和宇宙飞船构成威胁。为了进一步了解这些质子的风险以及使用这些质子生产医用同位素的方法，科学家测量了用于生产放射性药物的高能质子反应的横截面(概率)。该研究有助于优化医用同位素的数量和纯度，改进航天器屏蔽设计。

无需制胶无需转膜的全自动定量WesternBlot系统如何选择？Wes高性价比、Abby带RePlex单样品多靶点连续检测、Jess兼有RePlex功能+更灵敏NIR/IR多荧光检测，详细资料请填写联系方式>> >>

科学

地球上的科学家利用高能质子制造同位素来检测和治疗癌症。然而，在太空中，这些同样的高能质子会对宇宙飞船和乘坐其中的宇航员的健康构成威胁。这些风险意味着航天器必须有防护屏蔽。不幸的是，科学家们对这些高能质子带来的风险有很大的不确定性。为了了解更多有关风险和使用这些质子生产同位素的知识，科学家测量了用于生产重要的新放射性药物的高能质子反应的截面(概率)。

影响

通过测量这些横截面，科学家可以优化治疗癌症所需的医用同位素的数量和纯度。其中包括利用粒子加速器的高能质子生产药品砷-72-HBED和镓-68-DOTATOC。医生使用这些药物来显示肿瘤在体内的扩散部位。然而，高能质子也是一种危险的空间辐射。更好地了解它们的行为和反应可以让科学家改进保护宇航员和航天器电子设备的屏蔽设计。这将使我们能够探索太阳系中的其他行星，同时也有助于理解原子核是如何吸收和释放能量的。

总结

来自布鲁克海文国家实验室、洛斯阿拉莫斯国家实验室和劳伦斯伯克利国家实验室的研究人员使用来自布鲁克海文Linac同位素发生器、洛斯阿拉莫斯同位素生产设备和伯克利实验室88英寸回旋加速器的质子束进行了一系列实验。这些实验测量了高达200 MeV的铌和砷靶的质子轰击产生78种同位素的速率，其中包括两种用于正电子发射断层扫描(PET)的放射性核素和一种用于监测加速器中质子束的剂量。

该团队将大量的生产数据与使用最先进的核反应建模代码所做的预测进行了比较，以探索当两个质子碰撞时，来自进来的质子的能量在整个原子核中传播的速度。结果显示，与科学家之前认为的相比，原子核中的能量耗散速度明显较慢。这种减少反过来又导致额外的“次级”高能质子和中子的发射增加，并且在产生具有不同质子中子比的同位素时也显示出显著不同的速率。总的来说，这些结果为两种PET放射性核素的优化生产提供了指导，并将有助于设计航天器及其乘员免受宇宙辐射中质子引起的“次级”粒子的影响。