Расчёт радиационной защиты терапевтического ускорителя электронов

Линейные ускорители электронов используются в лучевой терапии для лечения множества локализаций злокачественных образований. К сожалению, в России до сих пор это вещь скорее экзотическая и потому часто приходится сталкиваться и переделывать проекты радиационной защиты, выполненные людьми, которые берутся за него, посчитав, видимо, что это просто большой рентгеновский аппарат. Итак, ликбеза ради, но не бахвальства для, постараюсь привести особенности проектирования каньона терапевтического линейного ускорителя электронов:

• Методика расчёта из СанПиН 2.6.1.2573-2010, скажем так, мертворождённая. Дело в том, что считать толщину защиты по ней требуется на основе универсальных таблиц Гусева. Гусев и Машкевич – безусловно, видные умы, но таким методом невозможно без геморроя рассчитать “слоёную” защиту, да и не технологично интерполировать табличные значения, если можно с тем же успехом использовать экспоненциальную функцию с известным слоем десятикратного ослабления, как в NCRP Report No. 49 и NCRP Report. No. 151. Однако, согласно 52-ФЗ мы обязаны руководствоваться этой методикой и выдумывать на ходу как учесть в расчёте рождение пар, IMRT, захватное гамма-излучение и ещё много чего. Чтобы выполнить грамотный расчёт защиты от ионизирующего излучения линейного ускорителя электронов, нужно годами сидеть над отчетами МАгАтЭ, NCRP, ВОЗ, ICRP, публикациями SLAC, AAPM и других уважаемых учреждений.
• Нужно чётко понимать разницу между ЛУЭ I и II групп. Фишка в том, что фотонейтроны выбиваются преимущественно из тяжёлых ядер реакцией (γ,n), а мишень на пути следования ускоренных электронов находится перед всеми коллиматорами и фильтрами. Если ваш аппарат имеет режим облучения фотонами с энергией от 10 МэВ, то это II группа, даже если у него при этом вообще нет опции облучения электронами.
• Не пренебрегайте рассеянным излучением. Оно вносит значительный вклад в расчёт вторичного барьера и двери в бункер, особенно в маленьких процедурных с ускорителями I группы.
• Если планируется установка нескольких ускорителей – делайте процедурные смежными, это сэкономит несколько квадратных метров площади.
• Проектируйте процедурную лучевой терапии таким образом, чтобы каньон мог быть использован после утилизации первого ускорителя, какой бы аппарат не оказался там после.
• Старайтесь выполнить лабиринт таким образом, чтобы через него можно было провести телегу с ЛУЭ Varian. Арм с головой и барабан Elekta слишком большие в сборе блоки и их целесообразно доставлять в процедурную через монтажный проём. Сам проём лучше разместить вне первичного барьера (прямого пучка излучения) и сделать в стене уступ для принудительной укладки бетонных блоков с разбежкой швов.