压水堆核电站一回路硼浓度监测

简要介绍了目前我国在役压水堆核电站用硼浓度监测仪的工作原理,分析了该仪器使用过程中的标定方法及提高硼浓度测量可靠性的技术措施。

中子吸收法硼浓度监测系统自动标定方法研究

核电站运行期间需要对一回路系统进行硼浓度在线监测,以便及时发现硼稀释事故,确保反应堆安全;为保证监测结果的准确性,需要对硼浓度监测系统进行定期标定;为了提高定期标定的效率,提出了一种新型自动标定方法,分别从控制参数自动获取和标定系数自动获取两方面开展研究;控制参数自动获取通过远程数字调节技术自动调节工作高压和甄别阈;标定系数自动获取利用基于数据统计涨落的方法来自动记录中子计数率;应用效果表明:硼浓度监测系统的工作高压和甄别阈实现了自动调节,坪曲线和阈曲线实现了自动绘制,标定系数实现了自动计算,测量精度验证试验结果的最大误差为0.46%,满足系统技术要求;该标定方法适用于硼浓度监测系统的标定,满足该系统定期标定的准确性和效率性要求。

基于蒙特卡罗方法与人体模型的硼中子俘获治疗硼浓度在线监测方法

针对现有的技术难以实现硼浓度在线分布实时监测,提出一种基于康普顿相机的双能瞬发γ硼浓度在线监测方法,并利用蒙特卡罗模拟对其可行性进行验证,实现了利用生成对抗网络算法快速提升康普顿相机重建图像质量的方法,训练后的网络可在0.83 s内优化原始图像,与反投影重建图像相比更接近真实的瞬发伽马分布图像;搭建双能瞬发γ硼浓度监测系统模型实现了基于新方法的硼浓度分布计算,肿瘤区域平均硼浓度计算结果为86.91 ppm,正常组织区域硼浓度为18.37 ppm,肿瘤区域硼浓度与正常组织区域的硼浓度比值平均为4.75,硼浓度比值的计算误差为5.00%,该结果验证了双能瞬发γ硼浓度监测新方法的可行性,为硼中子俘获治疗硼浓度在线监测方法提供了新的思路和理论指导。

硼中子俘获治疗中硼浓度测量方法的研究进展

硼中子俘获治疗(boron neutron capture therapy, BNCT)是基于细胞水平的二元靶向新型放射疗法,其治疗机理是利用10B(n,ɑ)7Li*的核裂变反应,产生的α和7Li粒子在细胞尺度内释放所有能量,选择性杀伤肿瘤细胞而对周围正常组织几乎没有影响。相比传统的放疗,BNCT具有精准靶向定位、高生物效应、短疗程的优势,是国际粒子治疗的热点。目前BNCT正在推行临床试验,在瘤内动态、定量监测含10B药物的硼浓度是实现BNCT“增效、减副”的关键要素。本文简要介绍了BNCT治疗原理,总结了BNCT治疗过程中含硼药物的多种监测方法,包括物理测量法、核测量法、化学测量法以及利用新型分子影像技术(如正电子发射断层成像、磁共振成像、光学成像等)原位、动态、定量监测的新方法,分析了各种方法的优势与局限性,并提出未来BNCT治疗过程中硼浓度精准监测的新发展方向,旨在实现BNCT精准治疗。