[发明专利]一种微型堆中子治疗装置

说明书

技术领域

本发明涉及微型堆医疗领域，特别是一种微型堆中子治疗装置。

背景技术

现有的中子放射治疗系统是采用质子加速器照射靶件产生中子作为为中子源或者采用核反应堆作为中子源，从中子源射出的中心对准患者病灶位置进行放射治疗，这种系统的缺陷为：加速器通常为线性加速器，占地面积过大，且加速器只有一个出口，只能对应于一个检查室或治疗室。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种微型堆中子治疗装置。

实现上述目的本发明的技术方案为，一种微型堆中子治疗装置，包括可以产生高超热中子通量的中子束流的微型堆，所述微型堆周围布有水池，所述微型堆由放置于地面的堆芯外罩、位于堆芯外罩内的微型堆堆芯、包围堆芯的铍反射层、开在铍反射层的内的1至N个开口一、放置在开口一中的燃料板、开在堆芯外罩内与开口一相对应的开口二共同构成，所述开口一处接有照射孔道，所述照射孔道内设有过滤材料，所述照射孔道与开口一相对一端设有屏蔽门，所述屏蔽门上设有开口三，所述照射孔道通过开口三连接到各个治疗室。

所述燃料板含有富集度小于20％低浓铀。

所述燃料板由芯体和包壳构成。

所述燃料板的芯体包括但不仅限于铀铝合金、铀锆合金、二氧化铀陶瓷。

所述燃料板的包壳包括但不仅限于锆合金和铝合金。

所述水池中的水为去离子水。

所述屏蔽门的材质为重混凝土。

所述屏蔽门为旋转屏蔽门或移动屏蔽门。

所述堆芯外罩的材质为铝或铝合金。

所述照射孔道与开口一、开口二和开口三连接处均密封。

利用本发明的技术方案制作的一种微型堆中子治疗装置，采用微型核反应堆作为中子源，本体只有约1立方米的大小，占地空间面积小，微型堆的周围沿着周向可以分布多个照射孔道，可导通到不同的检查室或治疗室。

附图说明

图1是本发明所述一种微型堆中子治疗装置的结构示意图；

图2是本发明所述燃料板的示意图；

图中，1、微型堆；2、水池；3、堆芯外罩；4、堆芯；5、铍反射层；6、开口一；7、燃料板；8、开口二；9、照射孔道；10、过滤材料；；11、包壳；12、屏蔽门；13、开口三；14、芯体。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1-2所示，一种微型堆中子治疗装置，包括可以产生高超热中子通量的中子束流的微型堆1，所述微型堆1周围布有水池2，所述微型堆1由放置于地面的堆芯外罩3、位于堆芯外罩3内的微型堆堆芯4、包围堆芯4的铍反射层5、开在铍反射层5内的1至N个开口一6、放置在开口一6中的燃料板7、开在堆芯外罩3内与开口一6相对应的开口二8共同构成，所述开口一6处接有照射孔道9，所述照射孔道9内设有过滤材料10，所述照射孔道9与开口一6相对一端设有屏蔽门12，所述屏蔽门12上设有开口三13，所述照射孔道9通过开口三13连接到各个治疗室；所述燃料板7含有富集度小于20％低浓铀；所述燃料板7由芯体14和包壳11构成；所述燃料板的芯体11包括但不仅限于铀铝合金、铀锆合金、二氧化铀陶瓷；所述燃料板的包壳包括但不仅限于锆合金和铝合金；所述水池2中的水为去离子水；所述屏蔽门12的材质为不锈钢或者重混凝土；所述屏蔽门12为旋转屏蔽门或移动屏蔽门；所述堆芯外罩3的材质为铝或铝合金；所述照射孔道9与开口一6、开口二8和开口三13连接处均密封。

本实施方案的特点为，本装置采用微型核反应堆作为中子源，微型堆周围布有水池，微型堆由放置于地面的堆芯铝质外罩、位于堆芯铝质外罩内的微型堆堆芯、包围堆芯的铍反射层、开在铍反射层的内的1至N个开口一、放置在开口一中的燃料板、开在堆芯外罩内与开口一相对应的开口二共同构成，开口一处接有照射孔道，照射孔道内设有过滤材料，照射孔道与开口一相对一端设有屏蔽门，屏蔽门上设有开口三，照射孔道通过开口三连接到各个治疗室。利用本发明的技术方案制作的一种微型堆中子治疗装置，采用微型核反应堆作为中子源，本体只有约1立方米的大小，占地空间面积小，微型堆的周围沿着周向可以分布多个照射孔道，可导通到不同的检查室或治疗室。

在本实施方案中，堆芯外部的燃料板产生较多的裂变，并且在燃料板中裂变产生的中子较少受到慢化，因此具有较高的超热中子通量，具有较高的超热中子通量的中子束流通过布置在水池和照射孔道中的慢化和过滤材料，形成了满足不同治疗要求的中子束流，最终通过旋转屏蔽门或移动屏蔽门的开口连接到各个治疗室。

上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。