如何使用高能質子在地球和太空中對抗癌癥

地球上的科學家使用高能質子制造同位素來檢測和治療癌癥。然而，在太空中，這些相同的高能質子會對航天器和在其中旅行的宇航員的健康構成風險。這些風險意味著航天器必須有防護罩。不幸的是，科學家們對這些高能質子帶來的風險有很大的不確定性。為了更多地了解風險以及使用這些質子生產同位素，科學家們測量了用于生產重要新型放射性藥物的高能質子反應的橫截面(概率)。

影響

測量這些橫截面使科學家能夠優(yōu)化抗癌所需的醫(yī)用同位素的數量和純度。其中包括使用粒子加速器中的高能質子生產藥物砷 72-HBED 和鎵 68-DOTATOC。醫(yī)生使用這些藥物來顯示腫瘤在體內的擴散位置。然而，高能質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，使科學家能夠改進保護宇航員和航天器電子設備的屏蔽設計。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商、洛斯阿拉莫斯同位素生產設施和伯克利實驗室 88 英寸回旋加速器的質子束進行了一系列實驗。這些實驗測量了能量高達 200 MeV 的鈮和砷靶的質子轟擊產生的 78 種同位素的生產率，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)測加速器中質子束劑量的放射性核素。

該團隊將大量生產數據與使用最先進的核反應建模代碼所做的預測進行了比較，以探索當兩者碰撞時來自傳入質子的能量在整個原子核中傳播的速度有多快。結果表明，與科學家之前認為的相比，原子核中的能量耗散速度明顯較慢。

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