地球上的科學(xué)家使用高能質(zhì)子制造同位素來檢測(cè)和治療癌癥。然而，在太空中，這些相同的高能質(zhì)子會(huì)對(duì)航天器和在其中旅行的宇航員的健康構(gòu)成風(fēng)險(xiǎn)。這些風(fēng)險(xiǎn)意味著航天器必須有防護(hù)罩。不幸的是，科學(xué)家們對(duì)這些高能質(zhì)子帶來的風(fēng)險(xiǎn)有很大的不確定性。為了更多地了解風(fēng)險(xiǎn)以及使用這些質(zhì)子生產(chǎn)同位素，科學(xué)家們測(cè)量了用于生產(chǎn)重要新型放射性藥物的高能質(zhì)子反應(yīng)的橫截面(概率)。
影響
測(cè)量這些橫截面使科學(xué)家能夠優(yōu)化抗癌所需的醫(yī)用同位素的數(shù)量和純度。其中包括使用粒子加速器中的高能質(zhì)子生產(chǎn)藥物砷 72-HBED 和鎵 68-DOTATOC。醫(yī)生使用這些藥物來顯示腫瘤在體內(nèi)的擴(kuò)散位置。然而，高能質(zhì)子也是一種危險(xiǎn)的空間輻射。
更好地了解他們的行為和反應(yīng)，使科學(xué)家能夠改進(jìn)保護(hù)宇航員和航天器電子設(shè)備的屏蔽設(shè)計(jì)。這將使我們能夠探索太陽系中的其他行星，同時(shí)也有助于了解原子核如何吸收和釋放能量。
概括
布魯克海文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、洛斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的研究人員使用布魯克海文直線加速器同位素生產(chǎn)商、洛斯阿拉莫斯同位素生產(chǎn)設(shè)施和伯克利實(shí)驗(yàn)室 88 英寸回旋加速器的質(zhì)子束進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)。這些實(shí)驗(yàn)測(cè)量了能量高達(dá) 200 MeV 的鈮和砷靶的質(zhì)子轟擊產(chǎn)生的 78 種同位素的生產(chǎn)率，其中包括兩種用于正電子發(fā)射斷層掃描 (PET) 的放射性核素和一種用于監(jiān)測(cè)加速器中質(zhì)子束劑量的放射性核素。
該團(tuán)隊(duì)將大量生產(chǎn)數(shù)據(jù)與使用最先進(jìn)的核反應(yīng)建模代碼所做的預(yù)測(cè)進(jìn)行了比較，以探索當(dāng)兩者碰撞時(shí)來自傳入質(zhì)子的能量在整個(gè)原子核中傳播的速度有多快。結(jié)果表明，與科學(xué)家之前認(rèn)為的相比，原子核中的能量耗散速度明顯較慢。
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