该文件包括每个设施的每个监测点收集的数据。数据的呈现方式与过去相同。为了减少数据输入所需的空间,检测限未包含在数据中。附录中列出了各种介质、几何形状和放射性核素的预期检测限。其中包括设施地图,但省略了一些细节。有关各个设施的具体信息可在许可证文件中找到。本年度报告和以前年度报告的删节版可在以下网址找到:https://www.dshs.state.tx.us/radiation/ram/environmental-monitoring.aspx 所有环境介质(即土壤、空气、水、植被和污水)的分析均由德克萨斯州卫生服务部 (DSHS) 实验室服务科执行。实验室服务科运营着一个功能强大的放射化学项目。目前,环境科学部门参与了由美国能源部 (USDOE) 赞助的一项计划,称为能源部实验室认证计划。它是由美国能源部开发的,目的是为美国能源部承包商提供质量保证和控制。实验室服务部门在这些“交叉检查”中的最新表现结果可在本文件的附录中找到。Landauer, Inc. 对具有中子源的设施进行光释光 (OSL) 读数。每个日历季度交换和读取大约 200 个 OSL。除科曼奇峰核电站、南德克萨斯项目和 Pantex 外,所有站点读数都会减去背景。这三个位置的背景不会被减去,因为读数识别的是环境剂量。
摘要:靶向放射性核素治疗 (TRT) 的概念是准确有效地将辐射传送到播散性癌症病变,同时最大限度地减少对健康组织和器官的损害。成功开发用于 TRT 的新型放射性药物的关键方面是:i) 识别和表征癌细胞上表达的合适靶点;ii) 选择对癌细胞相关靶点表现出高亲和力和选择性的化学或生物分子;iii) 选择衰变特性与靶向分子特性和临床目的相符的放射性核素。瑞士保罗谢勒研究所的放射性药物科学中心 (CRS) 享有优越的地理位置,靠近独特的放射性核素生产基础设施(高能加速器和中子源),并可使用 C/B 型实验室,包括临床前、核成像设备和瑞士医药认证实验室,用于制备供人类使用的药物样品。这些有利条件允许生产非标准放射性核素,探索其生化和药理学特征以及对肿瘤治疗和诊断的影响,同时研究和表征新的靶向结构并优化这些方面以进行放射性药物的转化研究。通过与瑞士各临床合作伙伴的密切合作,最有前途的候选药物被转化为临床用于“首次人体”研究。本文通过介绍一些选定的项目,概述了 CRS 在 TRT 领域的研究活动。
由于连续功率 (cw)、大电流加速器在各种应用中都是必需的,例如散裂中子源和加速器驱动的嬗变技术[1],因此稳定、高密度等离子体源作为离子源变得越来越重要。开发能够以大电流、低发射率束流连续工作的离子源对这些高强度加速器来说是一个巨大的挑战。最近,通过满足这些要求,已经为大电流加速器开发了使用电子回旋共振 (ECR) 的微波离子源[2]。然而,这种源需要相对较强的磁场,这可能会增加发射率、尺寸和成本,以便为未来的应用开发更高电流密度和更大束流的源。螺旋模式产生了稳定的高密度等离子体,主要用于微电子等离子体处理[3]。注意到螺旋波可以在低频、低场、高密度范围内传播,螺旋等离子体源被提议作为连续波大电流、低发射率加速器的离子源[4]。为了证实螺旋等离子体的这些优良特性,构建了一个紧凑的高密度螺旋等离子体源,并研究了其特性。第二部分描述了螺旋等离子体源的实验装置和等离子体的特性。第三部分研究了螺旋等离子体的束流提取特性。通过实验和模拟,研究了在低于 5 kV 的低提取电压下,采用简单提取几何结构的束流特性。最后一节给出了结论。还提出了一种使用螺旋波的新型强流离子源设计。
辐射癌症治疗是一种广泛使用的替代或补充剂,可用于外科手术的局部实体瘤,并且通常与化学疗法结合使用[1]。通常,使用高能量光子(X射线或γ砂)或加速颗粒(质子,中子或碳离子)辐照肿瘤。正常组织中梁的副作用是常见的,鼓励搜索将最大化肿瘤细胞灵敏度并允许使用较低辐射剂量的方案。在发现新的亚原子粒子,中子和核反应涉及其[2]之后不久,就提出了一种这样的方法[2]。中子是由稳定的硼同位素(10 B的核的核)非常有效地捕获的,然后由α粒子发射衰减。如果有一种在肿瘤细胞中浓缩10b的方法,则它们将被选择性地暴露于辐射,而周围的组织将被保留,因为与中子不同,α颗粒可以将组织穿透到非常浅的深度。此外,由于10 B反应的较大横截面,传入中子的能量可能很低(表现中子),从而减少了一级辐射的损害。因此,硼中子捕获(BNC)疗法(BNCT)的概念诞生了。虽然在概念上很简单,但两个技术障碍严重限制了BNCT的实际应用,即缺乏良好的硼载体,这些硼载体将10 B输送到细胞中,并且缺乏紧凑且安全的中子源。从历史上看,BNCT吸引了对侵袭性弥漫性脑肿瘤(例如多形胶质母细胞瘤)的疗法的显着兴趣[6,7](表1)。在过去的20年中,这两个领域都取得了重大进展,而BNCT现在正在美国,日本,中国,俄罗斯和其他具有运营反应堆或最近的加速器中子来源的临床用途[3-5]。但是,现在已经解决了许多临床研究,尽管规模较小,但该应用程序
美国能源部(DOE)国家实验室(见表1)是美国研发(R&D)生态系统的皇冠珠宝。在第二次世界大战的曼哈顿项目期间,这些初始研究地点在第二次世界大战的曼哈顿项目中伪造,以应对我们的国家和盟友面临的存在威胁,接下来追求了和平时期的核电使用,扩展到了当今我们所拥有的国家实验室综合体,该综合体继续在科学技术(S&T)方面迅速发展,与迫切的民族和世界影响力相吻合。十七个国家实验室是一个相互依存的系统,具有一系列独特的功能,世界领先的员工以及最先进的设施和仪器。一起,他们产生了大量的科学发现和技术创新,以支持DOE推进美国国家,能源和经济安全的总体使命,3获得了118个诺贝尔奖,并在途中播出了22个元素。国家实验室的管家生命科学和工程能力对于我们国家持续的科学和技术领导力至关重要。他们的全球影响包括发现和开发新材料和化学以推进能量技术;推进同步性,光和中子源,粒子物理和材料的领域;帮助绘制人类基因组;并开发被动补救方法,以清洁受污染的地下水,同时节省能源,时间和数十亿美元。In addition to mission support, these world-leading institutions stand ready to deliver rapid-response S&T to help address natural and man-made threats and disasters, including Fukushima, Deepwater Horizon, Hurricane Katrina, Superstorm Sandy, Puerto Rico earthquake, Ukrainian grid cyber-attack, and now Sars- CoV-2/COVID-19 — just as they have done for more than seven几十年。
摘要。随着对高级反应堆,关键性安全性和屏蔽应用的热中子散射数据的兴趣,评估新材料或先前评估材料的重新评估(或验证)需要新的实验数据。在三步过程中评估了新的实验数据:(1)计算声子特征,(2)从数据中计算动态结构因子(DSF),以及(3)使用实验设置来模拟实验数据。所有三个步骤都面临着挑战,从需要一般通用的材料模拟代码(可以计算Correponding DSF的处理代码)到测量数据的仪器 /梁线 /设施的详细布局。可以使用各种方法(分子动力学,密度功能理论等)计算材料的声子特征。),DSF的高实现计算和基于DSF的实验模拟对于评估的准确性至关重要。可以通过使用橡树岭国家实验室的散布中子源(SNS)开发的两个相应的代码系统来实现后两个步骤:(1)Oclimax,该程序,该程序可以计算DFT和MD模拟结果的动态结构因子,以及(2)McVine,Monte Carlo Neutron Carlo Neutron Ray-Neutrats设计的模拟实验。最近,在SNS的宽角式切碎机(ARC)和红杉仪器站测量聚乙烯和Yttrium氢化物。使用密度函数理论代码,剑桥串行总能包(Castep)来模拟这些实验,以计算其声音特征(特征值 /矢量和pdos),然后使用oclimax对其进行处理以产生DSF,并通过对MCVine的数据进行数量的量度,从而对每个仪器站产生DSF,并在每个仪器站进行了量子。与常规评估方法进行比较,将从Oclimax处理的散射数据与NJOY LEAPR模块处理的散射数据进行了比较,并且McVine模拟的结果与先前使用的简化光束线模型进行了比较。
Brad Lokitz纳米相材料科学中心,橡树岭国家实验室,橡树岭,田纳西州摘要(在12 pt Arial字体中)(oak ridge国家实验室(OAK RIDGE)国家实验室(ORNL)的纳米载体材料科学中心(CNMS),为国家和国际用户提供了NAN NAN NAN的范围,包括NAN NAN NAN NAN NAN SOUPENT,纳米制作,成像/显微镜/表征以及理论/建模/仿真。用户加入了一个充满活力的研究社区,该社区汇集了ORNL研究人员,技术支持人员,学生,博士后研究员以及合作的客座科学家。该计划适合短期和长期协作研究项目。访问是通过简短的同行评审提案获得的,对于打算在开放文献中发布结果的用户,无需收取任何费用。在这次演讲中,我将重点介绍签名功能,研究重点领域以及如何通过提案过程访问CNM。主持人的传记(在12点Ariel字体中)布拉德·洛基兹(Brad Lokitz)是Oak Ridge国家实验室的纳米相材料科学中心(CNMS)的大分子纳米材料科学中心(CNMS)的大分子纳米材料小组的高级技术人员。Brad获得了Millsaps College的化学学士学位和博士学位。在查尔斯·麦考密克(Charles McCormick)博士的指导下,密西西比州南部分校的聚合物科学与工程学博士学位。在获得博士学位时,他合成了能够组装成胶束和囊泡的两亲块共聚物。然后,他在散布中子源的博士后研究人员与约翰·安克纳(John Ankner)博士和迈克·基尔比(Mike Kilbey)教授一起工作了两年,以中子反射测定法研究了聚合物薄膜的结构。他自己的研究集中于高级聚合物合成和表征技术,重点是使用中子检查反应性聚合物薄膜和多块共聚物中的结构 - 特性关系。
摘要 非弹性中子散射 (INS) 是研究固体振动动力学的非常强大的工具。田纳西州橡树岭 SNS 的 VISION 光谱仪在低能量传输下的总通量比其前代产品高出 100 倍,并且具有前所未有的灵敏度。我们将研究 VISION 在 INS 中现在所能达到的极限。从在几分钟内确定可发表质量的 INS 光谱(对于克量范围内的样品),测量毫克范围内样品的信号到直接测定吸附在功能化催化剂上的 2 mmol CO 2 的信号。最后,我们将讨论面临的主要挑战,特别是通过计算机建模和人工智能/机器学习等实现数据分析和解释的自动化方法。 关键词:非弹性中子散射,计算机建模,数据分析 1.简介 VISION 光谱仪位于田纳西州橡树岭散裂中子源 (SNS) 的光束线 16b (BL 16b) 上。VISION 非常独特,因为在大多数情况下,数据分析需要使用 DFT 建模和软件将这些计算机模型转换为可以直接与实验数据进行比较的合成光谱。VISION 是一种间接几何非弹性中子散射光谱仪,在同类仪器中拥有最高的通量和分辨率。主飞行路径距离环境温度下的解耦水慢化剂 16 米 [1]。次要飞行路径为 0.73 米。图 1 所示的次级光谱仪有一个分析器,该分析器由 347 个单晶热解石墨 (PG 002) 晶体(每个晶体面积为 1 cm2)的参数阵列组成,可将散射光束聚焦到 3 个氦管上的一小块区域内。分析器和探测器之间有一个切片铍块,楔块之间有镉片隔开。这些铍滤光片可消除晶体分析器不需要的𝜆/𝑛 反射,起到旁路滤光片的作用。总能量传输范围为 -2 meV 至 1000 meV,并跨越弹性线。对于 5 meV 以上的能量传输,这种仪器的仪器分辨率几乎是能量传输的一小部分 [2]:∆𝜔𝜔 ⁄ ~1.5% (1) 在弹性线上,分辨率为 120 µeV。
需要在硼中子捕获(BNCT)中的治疗计划与其他放射性疗法和专用方法不同。患者内部的核相互作用必须对剂量计算进行建模。由于缺乏更精确的数据,患者组织是根据通常从ICRU报告中获取的平均元素组成来定义的[1,2]。10 B的浓度相对于基于已公布数据的血液硼浓度估计。通常只能精确地定义血液的浓度。In BNCT treatment planning, four dose components are calculated: 1) high-LET boron dose due to the alpha particle and 7 Li nucleus released in 10 B( n , ) capture reaction at thermal neutron energies, 2) intermediate-LET thermal neutron dose primarily due to the protons (E=0.54 MeV) released in nitrogen neutron capture reaction 14 N( n , p ) 14 C in tissue, 3)中间 - 让快速中子剂量主要是由于1 h(n,n')1 h反应中释放的后方质子和4)在氢中子中子捕获反应中从组织中1 h(n,)2 h(n,= 2.2 meV)中的低LET光子剂量在组织中,通常在中子束中存在低γ污染物。到目前为止,只有蒙特卡洛方法已成功地用作剂量计算工具。通常使用Funlence-to-Kerma转换因子来定义剂量(kerma近似)。另一种选择是计算每个中子和光子相互作用或分别通过每个二次粒子沉积的能量。BNCT不存在龙门群体系统。现有的BNCT中子源具有固定的光束,这意味着必须将患者旋转到最佳治疗方向。旨在定义与光子放射疗法临床效果相对应的单位的患者剂量,每个剂量成分乘以相对生物学有效性(RBE)因子(传统方法)或生物剂量功能,例如光子等效剂量剂量模型[3,4]或微氨基化剂量学模型[5]。治疗计划图像应在计划方向上最佳拍摄。在本文中,审查了当前用于满足BNCT剂量计算和治疗计划独特需求的方法。
1 美国国家标准与技术研究所 (NIST),美国马里兰州盖瑟斯堡 20899 2 特拉华大学,美国特拉华州纽瓦克 19716 3 克莱姆森大学,美国南卡罗来纳州克莱姆森 29634 4 马里兰大学,美国马里兰州帕克分校 20742 将离子限制在离子阱中有许多有趣的应用,包括精密光谱学、量子计量学以及强耦合单组分等离子体中的集体行为。在大多数情况下,单电荷离子或几次电离的物质是在离子阱内原位产生的。但是,某些应用需要专用的外部离子源。例如,将离子束注入线性射频 (RF) 阱中,形成以空间电荷为主的非中性等离子体,用于模拟强带电粒子束传播的实验,例如重离子聚变反应堆、散裂中子源和高能物理中的粒子束。强空间电荷效应使高电荷离子 (HCI) 的隔离更加复杂,该效应与电荷状态的平方成正比。在这项工作中,我们报告了在双曲线 RF 阱中捕获 ~500 Ne 10+ 离子。高电荷离子从 NIST 的电子束离子源/阱 (EBIS/T) 中提取,随后由 7 米长的光束线引导至离子阱装置;嵌套在静电光束线光学器件中的电荷质量分析仪用于选择要在 RF 阱中重新捕获的单个电荷状态 (Ne 10+)。我们讨论了实验优化,并将结果与计算机模拟进行了比较。实验捕获效率达到了 ~20%,在双曲线 RF 阱中捕获了 ~500 个 Ne 10+ 离子,与单元 Penning 阱中达到的捕获效率相当 [1]。RF 阱中可用的更大光学通道有利于改进光谱实验。由于 RF 驱动的微运动加热并且没有任何冷却机制,观察到的存储在 RF 阱中的 Ne 10+ 离子的存储寿命为 69 毫秒,短于单元 Penning 阱中相应的存储寿命。尽管如此,这对于各种光谱实验都很有用,包括许多电荷状态的原子状态寿命测量。探索了增加捕获离子数量和存储寿命的可能改进方法。参考文献