闫卓，徐榭，2，陈志

1.中国科学技术大学物理学院，安徽合肥230026；2.伦斯勒理工学院核能工程，美国纽约12180

前言

质子治疗方法最早由罗伯特·威尔逊（Robert Wilson）在1946年提出［1］，并于1954年首次进行对人体的治疗［2］和临床试验［3］，自1990年起开始在医院建造治疗设施进行临床治疗［4］。经过多年的研究和试验后，质子放射治疗被认为是治疗肿瘤的一种十分有效的方法，并且已经有研究团队进行了将质子疗法与其他放射疗法进行比较的试验［5-6］。此后，质子疗法在包括中国在内的世界范围内应用越来越广泛。根据PTCOG［7］（Particle Therapy of Co-Operative Group）的数据，截至2020年2月，全球共有94个质子治疗设施投入运营，并有33个在建、27个处于建造计划阶段。

由于存在布拉格峰深度，质子治疗与常规放疗相比可以更好地控制剂量和照射位置［8］。因此，质子治疗可以使目标病变位置接受高剂量的照射，并使其对健康组织的伤害降至最低。在进行治疗过程中，首先质子与治疗设备和患者身体发生相互作用产生次级中子［9］，由于生物有效性较高，次级中子将成为辐射防护中最主要的关注点［10］。尽管质子疗法发展迅速，但仍然存在较多不足和问题，如可能由屏蔽设计不当造成的成本上升问题［11］。因此，为了制定辐射安全标准，包括国际辐射防护委员会（ICRP）和国家辐射防护与测量理事会（NCRP）在内的许多组织已经积极行动、制定标准。尽管关于质子设施屏蔽的研究从未停止过，新技术也层出不穷［12-13］，但是在中国，质子治疗设施的屏蔽设计和评估仍然是一个巨大的挑战，因此目前对质子治疗设备的屏蔽验证和优化迫在眉睫。……