Applications of neutron beams in radiotherapy

Celem nieniniejszej pracy było przedstawienie podstawowych zagadnień związanych z wykorzystaniem wiązek neutronowych w radioterapii. Od momentu odkrycia neutronu w 1932 r. znajdowane są coraz nowsze zastosowania wiązek neutronowych. Wykorzystuje się je w badaniach składu chemicznego materiałów, geologi i archeologi, energetyce jądrowej, spektroskopii, mikroskopii jak i w medycynie. Terapia borowo-neutronowa (BNCT) jest rodzajem radioterapii, w którym wykorzystuje się wychwyt neutronu na jądrze izotopu boru-10. Jądro ulega wzbudzeniu, by następnie wyemitować jądro odrzutu litu-7 i cząstkę alfa, doprowadzając do depozycji dużej ilości energii w bliskim zasięgu. Terapia ta została zaprojektowana w celu leczenia pacjentów z nowotworami złośliwymi, zwłaszcza obszaru głowy. Na chwilę obecną nie jest metodą powszechnie stosowaną w leczeniu klinicznym. Jej dynamicznemu rozwojowi sprzyja wprowadzanie nowych, akceleratorowych źródeł neutronów, w których możliwe jest pozyskiwanie wiązki o wysoce dookreślonych parametrach.

The main goal of this work was to present basic issues related to the use of neutron beams in radiotherapy. Since the discovery of the neutron in 1932, many applications of neutron beams have been presented. Their main applications can be found in the study of the chemical composition of materials, geology and archeology, nuclear reactors as power sources, spectroscopy, microscopy as well as in medicine.Boron-neutron capture therapy (BNCT) is a type of radiotherapy that uses neutron capture on the nucleus of the boron-10 isotope. Meta-stable boron-11 nucleus decays emitting lithium-7 recoil nucleus and an alpha particle, resulting in the deposition of large amounts of energy in a close range. This therapy has been designed to treat patients with malignant tumors, especially of the head area. At the moment, BNCT is not a method commonly used in clinical treatment. Its dynamic development is favored by the introduction of new accelerator-based neutron sources, in which it is possible to obtain a beam with highly specific parameters.