1 Wysokostrumieniowa wiązka neutronów do badań biomedycznych i materiałowych. Terapia przeciwnowotworowa BNCT. Dr Łukasz Bartosik Laboratorium Pomiarów Dozymetrycznych Narodowe Centrum Badań Jądrowych Otwock-Świerk,

2 Spis treści Wstęp Infrastruktura, dozymetria i badania materiałoweStan obecny Badania materiałowe i dozymetria Konwerter rozszczepieniowy Terapia borowo-neutronowa (BNCT) Mechanizm działania Badania W Marii Platforma BNCT Neobor Podsumowanie

3 Zastosowanie neutronów w badaniach naukowychRozpraszanie neutronów Neutronowa Analiza Aktywacyjna Badanie procesów rozszczepienia jądra atomowego Radiobiologia Badanie osłonności materiałów Badanie zmian strukturalnych w materiałach Dozymetria Medyczne zastosowanie neutronów odrzut neutron

4 Infrastruktura: stan obecnyStanowisko badawcze powstanie w pomieszczeniach przy kanałach H1 i H2 reaktora Maria. Obecnie trwa remont i dostosowanie pomieszczeń oraz instalacja konwertera uranowego w rdzeniu. H2 Położenie kanału H2 Rozkład pomieszczeń przy kanale H2

5 Infrastruktura: stan obecny

6 Infrastruktura: stan obecny

7 Badania materiałowe Projekt „Trwałość i skuteczność betonowych osłon przed promieniowaniem jonizującym w obiektach energetyki jądrowej” we współpracy z Instytutem Podstawowych Problemów Techniki PAN Projekt: „Nowej generacji beton osłonowy przed promieniowaniem jonizującym” we współpracy z Wydziałem Inżynierii Lądowej Politechniki Warszawskiej, grant LIDER NCBIR Wyniki badań w obu projektach są opracowywane Planowana jest kontynuacja i rozszerzenie zakresu prowadzonych prac badawczych.

8 Dozymetria wiązki neutronowejDozymetria wiązki otrzymanej po instalacji konwertera uranowego Dozymetria wysokich dawek promieniowania mieszanego n-gamma Dozymetria dawek w tkankach i odpowiednikach tkanek Rozwój metod rekombinacyjnych w dozymetrii Detektory pasywne, aktywne i hybrydowe

9 Konwerter rozszczepieniowyProblem: Reaktor Maria produkuje „nieodpowiednie” neutrony, intensywność wiązki jest zbyt niska do zastosowania w terapii BNCT. Rozwiązanie: konwerter rozszczepieniowy w rdzeniu. Mechanizm działania konwertera: W wyniku reakcji podkrytycznej masy substancji rozszczepialnej z neutronami termicznymi powstają neutrony prędkie, powstałe neutrony są następnie moderowane. Cel zastosowania konwertera: Zakupiono paliwo do konwertera

10 Infrastruktura: konwerter rozszczepieniowyconverter Widok z boku Widok z góry

11 Infrastruktura: Struktura kanału H2

12 Infrastruktura: Wizualizacja

13 Terapia BNCT: Mechanizm działania10B + nth → [11B] *→ α + 7Li  MeV

15 Terapia BNCT: Zastosowania i problemyTerapia BNCT może być stosowana w przypadkach w których zastosowanie innych metod jest zbyt ryzykowne lub niemożliwe, np. w przypadku nieoperacyjnych glejaków. Przeprowadzono badania kliniczne terapii BNCT dla nowotworów głowy i szyi. Leczenie czerniaka BNCT jest dobrym kandydatem na terapię wspomagającą Problemy: Potrzeba syntezy bardziej selektywnych nośników boru Brak metod dozymetrycznych pozwalających ocenić realną dawkę jaką otrzymuje napromieniowany organ oraz zdrowe tkanki w jego pobliżu. Adaptacja do akceleratorowych źródeł neutronów

16 Terapia BNCT: Badania w MariiBadania które chcemy prowadzić: Naświetlanie kultur komórkowych Naświetlanie modeli zwierzęcych Badania z użyciem fantomów Dozymetria w terapii BNCT Szkolenie personelu medycznego w zakresie terapii BNCT Organizacja warsztatów, konferencji i szkoleń dla środowiska naukowego Co nie będzie miało miejsca: Terapia na pacjentach

17 Rozwój BNCT w Polsce, Europie i na świecieIAEA wyraziło zwiększone zainteresowanie terapią BNCT Organizacja platformy BNCT Neobor Warsztaty BNCT Warszawa kontynuacja warsztatów z Krakowa i Wrocławia Współpraca z ośrodkami w Japonii, Finlandii i USA Partnerzy krajowi Platforma europejska Platforma światowa

18 Podsumowanie Prowadzone są prace remontowo-instalacyjne w reaktorze Maria Możliwość prowadzenia badań w dziedzinach Dozymetrii Badań materiałowych Badań biomedycznych Szkolenia dla personelu medycznego Obecnie dostępna wiązka jest wykorzystywana do badań materiałowych Planowane jest rozszerzenie obecnie prowadzonych badań materiałowych Powstaje Platforma BNCT Neobor Organizowane są warsztaty BNCT ( , Warszawa) IAEA pozytywnie wyraziła się o badaniach nad terapią BNCT

19 Dziękuję za uwagę