Источник нейтронов на основе ускорителя -- это реально.
Бор-нейтронозахватная терапия -- красивая методика лечения таких видов злокачественных опухолей, которые не поддаются лечению практически никакими другими способами. В нашем институте в течение нескольких лет ведутся работы по созданию источника нейтронов на основе ускорителя для бор-нейтронозахватной терапии. Недавно в ИЯФе побывали физики из Японии, которые занимаются разработкой этой методики.
Об этом способе лечения онкологических заболеваний и о визите японских коллег рассказывает Сергей Юрьевич Таскаев.
Идея бор-нейтронной захватной терапии рака стара, как нейтрон: она появилась в 1936 году, спустя 4 года после открытия нейтрона. Как только было измерено, что процесс захвата теплового нейтрона стабильным изотопом бор-10 характеризуется громадным сечением, так, наверное, и возникла идея, которая проста и элегантна. Раствор, содержащий изотоп бор-10, вводится в кровь человека и через некоторое время бор сорбируется преимущественно в клетках опухоли. Затем опухоль облучается потоком эпитепловых нейтронов. В результате поглощения нейтрона ядром бора происходит ядерная реакция, и образующиеся энергичные альфа-частица и ион
7Li быстро тормозятся на длине размера клетки и выделяют энергию 2,3 МэВ в пределах именно той клетки, которая содержала ядро бора, что приводит к ее поражению. Таким образом, нейтроны сами находят раковую клетку и убивают ее. Были всякие сложности, но со временем научились производить такие препараты, которые действительно накапливаются преимущественно в раковых клетках. Стали делать качественный нейтронный пучок, который позволяет осуществить нужный эффект, а побочные принизить.Основную роль в развитии и продвижении этой методики сыграли работы, сделанные японцами в том числе в Научно-исследовательском реакторном институте Университета в Киото. Исследования в этом направлении здесь ведутся уже сорок лет, наработан богатый опыт. Усилиями физиков, химиков, биологов и медиков создана методика, действительно позволяющая лечить рак.
После публикаций японцев о результатах применяемого ими лечения начался бум приблизительно с 1994 года. Возобновили ранее прикрытые исследования в Америке, были построены специальные реакторы в Голландии, Швеции, Финляндии, Чехии, сейчас чуть ли не каждая страна начинает этим заниматься.
В ИЯФе пять лет назад начали заниматься разработкой компактного недорогого источника нейтронов на основе ускорителя для бор-нейтронозахватной терапии. Так как мы сравнительно недавно занялись этими проблемами, то для нас очень важно мнение этих специалистов о нашей работе, особенно, учитывая то обстоятельство, что она вносит новый аспект в методику бор-нейтронозахватной терапии, и в случае успеха обеспечит ее широкое внедрение. Дело в том, что в Японии эти исследования ведутся только на реакторах. Понятно, что в таком варианте широкое внедрение этой методики не представляется возможным: в каждую клинику реактор не поставишь.
Два года назад вместе с Григорием Ивановичем Сильвестровым мы были на конференции по нейтронозахватной терапии в Осака и Киото, посетили реактор, где проводятся эти эксперименты, где и познакомились с японскими физиками. Тогда наш проект создания компактного источника на основе ускорителя заинтересовал японских специалистов.
Т. Кобаяши
И с 12 по 14 марта ИЯФ посетил профессор Тору Кабаяши, технический директор Научно-технического института Университета Киото и его аспирант Кеничи Танака. Цель визита - познакомиться с нами, ознакомиться со статусом наших работ и обсудить возможности сотрудничества. На внеочередном ускорительном бор-нейтронозахватном семинаре Т.Кабаяши рассказал о проводимых в мире и конкретно в Японии исследованиях в области нейтронозахватной терапии. К.Танака представил как результаты расчетов пространственного распределения поглощенной дозы в припороговом режиме генерации нейтронов, так и результаты экспериментов с маломощным протонным пучком. Поскольку японские коллеги работают с медиками, то они дали четкие ответы на многие интересующие нас вопросы. Мы показали нашим гостям, что у нас сделано на сегодняшний день.
Они побывали в бункере, где сооружается ускоритель, на стенде, где работает стационарный источник отрицательных ионов. Мы познакомили их с тем, как работает нейтронообразующая мишень с охлаждением жидким галлием. То, что они увидели, их заинтересовало.
Одним из результатов этого визита стало то, что они дали согласие быть иностранными коллабораторами проекта, цель которого -- сделать демонстрационный вариант источника нейтронов и получить нейтроны. Результат, по нашим расчетам, появится в лучшем случае года через два-три. Основные узлы источника нейтронов -- это электростатический ускоритель с вакуумной изоляцией. Этот ускоритель питается секционированным выпрямителем; его смонтировали в ноябре 2001 года, было получено напряжение и проведены испытания на более высоком напряжении. Мы уже проводили эксперименты по исследованию поведения мишени под мощным электронным пучком. Ее охлаждали водой и галлием, удалось установить границы применимости водяного охлаждения и выявить проблемы охлаждения с галлием. Людей, заинтересованных в этом проекте, сейчас много. В Японии, например, нашими коллабораторами будет не только университет Киото, но и компания КАВАСАКИ. Проявили заинтересованность также американцы. Если мы успешно продвинемся с демонстрацией, то, конечно, будут контракты. Поскольку эта методика достаточно перспективна и многогранна, мы всегда открыты для сотрудничества. Мы постепенно входим в мировое сообщество нейтронозахватной терапии.
см. также аннотацию семинара .