朱养妮，江新标，赵柱民，张 良，周永茂

(1.西北核技术研究所，西安 710024;2.中国核工业集团中原对外工程公司，北京 100191)

1 前言

硼中子俘获治疗(boron neutron capture therapy，BNCT)是一种针对脑部神经胶质瘤和黑色素瘤等恶性肿瘤较为理想的治疗方法。该方法的优点在于，肿瘤细胞中引入含有10B的化合物后[1]，利用低能中子束照射头部，形成低能中子对富集10B的肿瘤细胞的靶向照射，通过10B(n，α)7Li反应，放出α粒子、7Li以及足以杀死肿瘤细胞的2.79 MeV能量。从而达到最大限度地杀死肿瘤细胞、保护正常组织的目的。

医院中子照射器I型堆(IHNI－1)B堆芯设计有BNCT热中子束流孔道[2，3]，治疗时利用从热中子束流孔道引出的中子束照射于头部病变部位，几何示意图见图1。热中子束流孔道的模拟计算属于粒子深穿透问题，需要特殊的抽样技巧，如果从堆芯开始跟踪粒子、模拟计算人体头颅等效模型内的剂量分布将耗费大量机时，且计算结果方差较大;而从BNCT热中子束流孔道出口处跟踪粒子、模拟计算人体头颅等效模型内的剂量分布只需较少机时，其收敛速度较快、计算结果方差较小，因此，利用MCNP/4B程序在BNCT束流孔道出口处建立等效平面源的方案，为人体头颅等效模型剂量分布的快速计算提供了一个较为可靠的中子、γ平面源。

图1 IHNI－1堆B堆芯热中子束流孔道几何结构示意图Fig.1 Transverse sectional chart of the thermal neutron duct of IHNI-1 reactor with B-core

2 IHNI－1堆热中子束流孔道模拟计算

热中子束流孔道的数值计算采用蒙特卡罗耦合抽样技巧和分裂与轮盘赌技巧(或权窗游戏)，计算模式为中子和γ耦合输运，中子和γ粒子抽样重要性(IMP:N，P)在堆芯内置1，沿束流孔道方向依次增大。……