Evaluación preliminar de la aceleración de D en un generador de neutrones D-D compacto de alto flujo

Abstract

Hemos estado trabajando en el desarrollo de una fuente de neutrones adecuada para la aplicación en NCT. En este documento nos centramos en la construcción de aceleradores de iones que permiten la implementación de una fuente de neutrones compacta.

Métodos y materiales Con el propósito de establecer el diseño de base para un generador compacto de neutrones GCN para aplicaciones TNC, la aceleración de la columna de iones es de gran importancia. Hemos revisado la literatura especializada y nos hemos centrado principalmente en los diferentes tipos de fuentes de iones, sistemas de extracción, aceleración y también en los objetivos utilizados para el CNG. Después de elegir la geometría para la columna de aceleración, resolvimos la ecuación de Laplace para esta geometría específica utilizando métodos numéricos y obtuvimos las superficies equipotenciales y las trayectorias de los iones. También hemos validado experimentalmente este conjunto particular de electrodos. Finalmente, hemos estimado el flujo de neutrones en función de la tensión de aceleración de la columna y su corriente de iones para un objetivo determinado. Resultados Teniendo en cuenta las dosis absorbidas necesarias para un tumor, los parámetros de diseño elegidos en el presente estudio para un GCN correspondieron a: una fuente de iones elegida de RF que genera un haz de D + deuterio monoatómico. El sistema de aceleración lineal de 100 kV consta de tres regiones: una de extracción, una de aceleración y otra de supresión. Con una tensión de extracción variable de 0-10 kV, una tensión de aceleración de 100 kV y una supresión de 10 kV, para una corriente de deuterones de 1500 mA, generando neutrones con una fluencia de 1x1010 n/cm2, un flujo de 1x109 n/scm2 con una densidad de corriente 10 mA/cm2 y 100 mA/cm2. Conclusiones En este trabajo presentamos el diseño de la base preliminar de la aceleración de la columna de iones de un GCN utilizado en NCT. También presentamos un estimado de la producción de neutrones en este GCN.