РАСЧЕТНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ПРОТОНОВ С ФОЛЬГАМИ МИШЕННОГО УСТРОЙСТВА ЦИКЛОТРОНА

В статье исследован процесс взаимодействия протонов с фольгами держателя мишени циклотрона. Исследование проводилось с помощью расчетной программы SRIM, в которой была создана трехслойная модель держателя фольг мишени циклотрона. Мишень бомбардировалась протонами с энергией 18 МэВ при нормальном падении, количество протонов равнялось 300102. В расчете не учитывались ядерные реакции. В результате проведенных исследований установлено, что на 300100 протонов, пролетевших через всю модель, приходится 2 обратно рассеянных протона. Представлены результаты распределения протонов вдоль расчетной модели и в поперечном сечении в конце модели. Результаты проведенных исследований позволяют оценить пространственное и энергетическое распределение протонов в держателе фольг мишени циклотрона, что можно использовать для оптимизации процесса облучения обогащенной воды операторами циклотрона. Полученные результаты могут служить основой для дальнейших исследований, направленных на оценку степени усталости фольг мишени и разработку рекомендаций по частоте их замены при техническом обслуживании.

1. КГП на ПХВ «Центр ядерной медицины и онкологии» [Электронный ресурс] / Управление здравоохранения области Абай. – Режим доступа: https://semeyonco.kz/ru/ (дата обращения: 07.03.2025).

2. The Stopping and Range of Ions in Matter (SRIM) [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.srim.org/ (дата обращения: 09.03.2025).

3. Sun Y., Diao S.Z., Liu P.P., Zhan Q., Wan F.R. Anomalies in the calculation of dpa by using damage energy method based on full-cascades option of SRIM [Электронный ресурс] // Annals of Nuclear Energy. – 2023. – Vol. 183. – Article ID: 109667. – Режим доступа: https://doi.org/10.1016/j.anucene.2022.109667 (дата обращения: 08.03.2025).

4. Osmani N., Benkharfia H., Saad D. Neutron-induced damage simulations using MCNP6 and SRIM codes: Beyond neutron transmutation doping of silicon [Электронный ресурс] // Annals of Nuclear Energy. – 2023. – Vol. 187. – Article ID: 109795. – Режим доступа: https://doi.org/10.1016/j.anucene.2023.109795 (дата обращения: 08.03.2025).

5. Subedi B., Paudel J., Lamichhane T.R. Gamma-ray, fast neutron and ion shielding characteristics of low-density and high-entropy Mg–Al–Ti–V–Cr–Fe–Zr–Nb alloy systems using Phy-X/PSD and SRIM programs [Электронный ресурс] // Heliyon. – 2023. – Vol. 9, Issue 7. – Режим доступа: https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2023.e17725 (дата обращения: 08.03.2025).

6. Lin Y., Zinkle S.J., Ortiz C.J., Crocombette J., Webb R., Stoller R.E. Predicting displacement damage for ion irradiation: Origin of the overestimation of vacancy production in SRIM full-cascade calculations [Электронный ресурс] // Current Opinion in Solid State and Materials Science. – 2023. – Vol. 27, Issue 6. – Article ID: 101120. – Режим доступа: https://doi.org/10.1016/j.cossms.2023.101120 (дата обращения: 18.02.2025).

7. Agarwal S., Lin Y., Li C., Stoller R.E., Zinkle S.J. On the use of SRIM for calculating vacancy production: Quick calculation and full-cascade options [Электронный ресурс] // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms. – 2021. – Vol. 503. – С. 11–29. – Режим доступа: https://doi.org/10.1016/j.nimb.2021.06.018 (дата обращения: 21.02.2025).

8. Mitsi E., Koutsomitis K., Apostolopoulos G. On the use of SRIM for calculating arc-dpa exposure [Электронный ресурс] // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms. – 2023. – Vol. 545. – Article ID: 165145. – Режим доступа: https://doi.org/10.1016/j.nimb.2023.165145 (дата обращения: 19.02.2025).

9. Nath D., Das R. Surface and displacement damage engineering on CdSe nanocrystalline thin film by swift heavy Ag ions: A theoretical investigation by SRIM/TRIM package [Электронный ресурс] // Vacuum. – 2021. – Vol. 190. – Article ID: 110293. – Режим доступа: https://doi.org/10.1016/j.vacuum.2021.110293 (дата обращения: 23.02.2025).

10. Gurbich A.F., Prusachenko P.S., Bobrovskiy T.L., Bokhovko M.V. On the SRIM prediction of ranges for Ni ions [Электронный ресурс] // Applied Radiation and Isotopes. – 2025. – Vol. 215. – Article ID: 111590. – Режим доступа: https://doi.org/10.1016/j.apradiso.2024.111590 (дата обращения: 01.03.2025).

11. Cyclotron produced radionuclides: operation and maintenance gas and liquid targets [Электронный ресурс]. — Vienna: International Atomic Energy Agency, 2012. — 24 см. — (IAEA Radioisotopes and Radiopharmaceuticals, ISSN 2077–6462; No. 4). — STI/PUB/1563. — ISBN 978–92–0–130710–1. — Режим доступа: https://www.iaea.org/ (дата обращения: 03.02.2025).