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ST: Strahlenphysik und Strahlenwirkung

ST 5: Strahlentherapie mit schnellen Ionen

ST 5.3: Fachvortrag

Dienstag, 19. März 2002, 15:15–15:45, HS 14

Erzeugung leichter Kernfragmente beim Abstoppen von hochenergetischen¹²C-Ionen in Wasser — •K.L. Gunzert, D. Schardt und R.S. Simon — Gesellschaft für Schwerionenforschung, Planckstr.1, 64291 Darmstadt

Bei der Tumortherapie mit schweren Ionen kommt es beim Eindringen des Primärstrahls ins Gewebe zu nuklearer Fragmentation. Diese spielt eine wichtige Rolle für die Bestrahlungsplanung [1], da die relative biologische Wirksamkeit (RBW) von der Kernladungszahl und der Energie der Fragmente abhängt. Anschließend an vorhandene Daten aus früheren Experimenten [2] wurden im Rahmen des Tumortherapieprojekts der GSI Darmstadt Fragment- und Neutronenmessungen an einem Wasserphantom durchgeführt. Ein 200 AMeV ¹²C-Ionenstrahl wurde in Wasser (12,76 g/cm²) abgestoppt und die dabei erzeugten, austretenden Fragmente bei Winkeln zwischen 0^∘ und 30^∘ gemessen und ihre Energiespektren durch Zeitmessung über eine Flugstrecke von 3 m bestimmt (Zeitauflösung 1 ns). Geladene Teilchen wurden durch ihren Energieverlust in einem dünnen Plastik-Szintillator identifiziert. Zum Nachweis der schnellen Neutronen diente ein 14 cm langer BaF₂-Kristall, dessen Neutroneneffizienz im Energiebereich von 45 MeV bis 150 MeV an quasi-monoenergetischen Neutronenstrahlen am Zyklotron der UCL (Belgien) und am NAC in Faure (Südafrika) ermittelt wurde. Neutronenmessungen wurden auch an C, Fe und Pb-Targets durchgeführt, die für Abschirmungen und für die Weltraumforschung von Interesse sind.
[1] M.Krämer et al 2000 Phys. Med. Biol. 3299-3317
[2] I.Schall et al 1996 Nucl. Instrum. Methods B 177 221-234