Abstract
為了使硼中子捕獲治療能於醫院中建造、發展，本研究以鋰(7Li)做為靶材，利用加速器產生2.5 MeV質子與鋰靶作用來產生中子，並設計一射束整形體，用以產生高通量、高射束品質的超熱中子射源。研究中使用蒙地卡羅程式MCNPX 2.7.0進行模擬計算，作用截面來自ENDF/B-VII.0資料庫。首先探討以鋰(7Li)、鈹(9Be)做為靶材與質子作用，產生能量低、通量高的中子射束之可行性；模擬結果顯示要在快中子劑量符合IAEA要求的條件下，以鈹為靶材來產生高通量中子射束的困難度非常高。據此，本研究選用鋰做為加速器靶體，與低能質子作用以產生高通量中子源。回顧其它7Li(p,n)7Be核反應的射束整形體設計，並利用空氣中、假體中射束品質因素來分析這些超熱中子射束，發現Montagnini等人於2002年發表的設計可提供接近IAEA要求的射束；為使其能在超熱中子通量、射束前向性和滲漏中子方面更加改進，於是參考該研究團隊的設計模型，並進行了射束整形體的幾何與材料修改，同時探討質子入射角度是否會對中子射束通量與品質造成影響。最終的射束整形體設計，可產生高通量的超熱中子射束；於半小時的治療時間內，提供深度7.0公分內的腦腫瘤30 RBE-Gy以上的劑量。研究並發現，在相同的劑量表現前提下，大入射角度的質子射束，能產生較高通量的超熱中子射束，因而可降低所需的質子電流及靶體需承受的熱功率，提高鋰靶應用於加速器硼中子捕獲治療的競爭力。