В Дубне совершенствуют медицинские циклотроны

Ход реализации ряда проектов в области фундаментальных и прикладных исследований рассматривается на 36-й сессии программно-консультативного комитета по ядерной физике, которая проходит в Объединенном институте ядерных исследований 21–22 июня 2012 года.

dubna-axelerator-iba.jpgУскоритель для Центра протонной терапии в Димитровграде
проходит наладку в Дубне. Фото Павла Колесова.

Ученые и специалисты ОИЯИ помогли, в частности, значительно усовершенствовать медицинские циклотроны известной бельгийской фирмы IBA (Ion Beam Applications), мирового лидера в этом направлении.

С докладом о совершенствовании фазотрона Лаборатории ядерных проблем ОИЯИ и разработке циклотронов для физических и прикладных исследований, а также предложениях по продлению этой темы на сессии ПКК выступила начальник научно-экспериментального отдела новых ускорителей Галина Карамышева.

Как известно, на синхроциклотроне Лаборатории ядерных проблем, первом дубненском ускорителе, позднее реконструированном в фазотрон, с 60-х годов прошлого века, по инициативе выдающегося российского физика В.П. Джелепова (он многие годы возглавлял лабораторию, которая ныне носит его имя), помимо фундаментальных исследований, были начаты работы по протонной терапии онкологических заболеваний. Лечение на пучках фазотрона (напомним — исследовательской, а не специализированной медицинской установки) за эти годы получили свыше тысячи пациентов.

Семь лет назад бельгийская фирма IBA, которая уже построила в разных странах мира более десятка специализированных медицинских протонных циклотронов и собиралась начать выпуск медицинских углеродных ускорителей, предложила дубненским ученым и инженерам сделать совместный проект сверхпроводящего медицинского углеродного циклотрона С-400.

Для выполнения этого заказа в ОИЯИ создали группу, куда вошли сотрудники двух лабораторий — ядерных проблем и физики высоких энергий. Эта группа под руководством Евгения Сыресина в сжатые сроки с нуля рассчитала ускоритель тяжелых ядер углерода и предложила элементы его конструкции. Сегодня углеродный циклотрон С-400 начинает сооружаться во Франции.

Помимо этого уникального проекта, дубненские специалисты предложили ряд усовершенствований в серийный медицинский циклотрон С-230, который производился IBA. Модернизированный в ОИЯИ бельгийский протонный ускоритель получил свое собственное имя — С-235, после чего фирма IBA сделала новое предложение: создать в ОИЯИ центр по наладке и запуску медицинских протонных ускорителей. С этой целью бельгийские партнеры профинансировали работы по оборудованию специализированного помещения в 5-м корпусе Лаборатории ядерных проблем. Именно здесь ведутся работы по наладке медицинского циклотрона для первого в России специализированного центра протонной терапии в Димитровграде, который должен вступить в действие в 2014 году. Помимо марки IBA на этом циклотроне будет стоять и марка ОИЯИ.

Рассказывает Галина Карамышева:

«Главный результат нашей работы за эти годы — то, что фазотрон исправно работает, для протонной терапии прежде всего, и происходит некоторое улучшение его систем. В частности, заменены системы питания. В разработке новых циклотронов для прикладных применений, особенно медицинских, в основном наши работы связаны с сотрудничеством с фирмой IBA. В свое время мы, фактически полностью силами специалистов ОИЯИ, сделали проект сверхпроводящего циклотрона C-400, предназначенного для терапии ионами углерода. И параллельно проводили анализ динамики пучка в серийном циклотроне С-235. Это известный циклотрон фирмы IBA, который работает во многих странах мира. Этот циклотрон мы существенно улучшили: благодаря анализу динамики пучка были внесены изменения в его конструкцию».

«В частности, для циклотрона, который работает в Орсэ (Франция), это привело к увеличению эффективности ускорения и вывода пучка с 50 процентов (прежнего максимума) до 77. Это очень хороший результат, и мы надеемся, что последующие циклотроны, димитровградский в том числе, тоже будут иметь ускорение вывода. Но это не все изменения, внесенные в конструкцию ускорителя. Мы предложили также увеличить спиральность секторов циклотрона С-235, что приведет к уменьшению чувствительности этого циклотрона к искажениям медианной плоскости (что, собственно, и является основной причиной потерь). Когда это изменение также будет внесено в структуру ускорителя, тогда, безусловно, циклотрон станет еще лучше. Сейчас мы собираем и запускаем ускоритель для Димитровградского центра ядерных технологий. Сборка его будет закончена, я надеюсь, к августу этого года. К сентябрю мы должны завершить пуско-наладочные работы».

«Кроме этого мы, конечно, участвуем и в других больших проектах. Например, есть интересное сотрудничество с Китаем, где также проектируется центр для углеродной терапии на основе синхротрона. В качестве инжектора там используется небольшой циклотрон, и проектированием этого циклотрона тоже занимаются специалисты, которые работают в рамках нашей темы. Сейчас уже достигнуты довольно интересные результаты, внесены существенные изменения в конструкцию циклотрона. Таким образом, то, что мы занимаемся проектированием медицинских циклотронов, полезно не только для нашей страны, в частности, для Димитровграда, но и для других стран и коллабораций, в которых мы участвуем».

Пожалуйста, оцените статью:
Пока нет голосов