中子束中断条件下的中子活化研究：BNCT质量保证测量中的精确剂量学新方法

本文针对硼中子俘获治疗(BNCT)中加速器中子源因安全联锁导致的束流中断问题，创新性地建立了包含中断修正的活化原子数(Nact)计算体系，提出两种简化校正方法并量化其误差范围，为临床QA测量节省重置实验的时间成本，将传统活化测量方法拓展至非连续中子场领域。

　　

在硼中子俘获治疗(BNCT)领域，精确测定热中子通量是计算硼剂量的关键。传统核反应堆中子源能提供稳定束流，而现代医院级直线加速器中子源虽更安全，却因数百个安全联锁机制频繁产生毫秒至秒级中断。这种中断会导致活化靶中已产生的放射性核素在暂停期间发生衰变，使经典活化测量公式产生偏差——这个问题自1936年von Hevesy和 Levi开创活化法以来从未被系统研究过。

由Lauri Wendland领衔的研究团队在《Applied Radiation and Isotopes》发表的研究，首次建立了适用于中断中子束的活化测量体系。他们通过建立包含中断时间的精确微分方程解，推导出两种简化校正方法：第一种忽略λ²及以上高阶项，第二种采用分段连续近似。研究以BNCT常用的锰(Mn)和金(Au)活化靶为对象，通过数百万次模拟实验量化了校正误差，最终确定不同靶材允许的最大中断时长阈值。

关键技术包括：1）基于加速器中子源的束流稳定性监控技术；2）蒙特卡洛模拟中断场景的数值分析方法；3）高纯锗γ谱仪测量活化产物。

【Formalism for the number of activated atoms】
推导出包含束流中断项的N_act精确解，证明临床加速器的联锁机制能保证束流参数在中断前后保持一致，为校正公式奠定物理基础。

【Results】
模拟显示两种简化方法对Mn靶在总中断<5分钟时误差<0.5%，Au靶因半衰期更短允许更长的中断时间。极端情况下校正偏差也不超过IAEA推荐的2%-3%系统误差限值。

【Discussion】
强调临床中子源的慢化器和准直器设计能维持空间通量分布稳定性，提出的校正方法在保持传统活化测量精度的同时，避免了中断后更换靶材的时间损耗。

【Conclusions】
该研究不仅解决了BNCT质量保证中的实际测量难题，更将中子活化法的应用场景扩展到所有可能产生束流中断的新型加速器中子源。团队建立的数学模型具有普适性，可推广至其他需要精确中子测量的放射治疗领域。作者特别指出，该方法成功的关键在于临床加速器固有的束流稳定性保障机制，这是区别于科研用加速器的独特优势。