Создание испытательных стендов для тестирования подсистем циклотрона MSC-230
Проект нацелен на создание медицинского сверхпроводящего циклотрона МСЦ-230 и инфраструктуры для проведения радиобиологических исследований. Реализация проекта позволит продолжить на новом уровне исследования в области протонно-лучевой терапии, проводившейся на протонных пучках Фазотрона ЛЯП ОИЯИ в течение многих лет. Планируемая высокая интенсивность протонного пучка — максимальный ток 1 мкА в непрерывном режиме и 10 мкА в импульсном режиме — даст возможность осуществить исследование нового метода лучевой терапии - флэш-терапии.
Для успешного пуска циклотрона МСЦ-230 требуется моделирование и проведение испытаний прототипов отдельных элементов циклотрона, таких как: сверхпроводящие катушки, источник протонов, дефлектор. Подготовка инфраструктуры для проведения пуска и наладки сверхпроводящего циклотрона.
- Разработка сверхпроводящего протонного циклотрона МСЦ-230 позволит создать источник интенсивного пучка протонов, открывающий возможности проведения модернизации оборудования для точного контроля и подведения высокой мощности дозы для исследований метода флэш-терапии. Продолжение исследований в области протонной лучевой терапии, которые проводились в течении многих лет на протонных пучках Фазотрона ЛЯП ОИЯИ. Благодаря планируемой высокой интенсивности протонного пучка на новом ускорителе представляется возможность реализовать переход к так называемой флэш-терапии, когда доза за фракцию отпускается пациенту за очень короткое время (10-100 мс). При таком методе облучения достигается существенное снижение поражения здоровых тканей,окружающих облучаемую опухоль. В настоящее время в мире пока не существует центров протонной лучевой терапии, способных реализовать данную методику облучения.
- Проведение радиобиологических исследований широкого спектра, в частности: исследование новой стратегии лучевой флэш-терапии, повышение эффективности облучения протонами в присутствии наночастиц тяжелых металлов, практические задачи космической радиобиологии, совершенствование средств радиационной защиты космических кораблей для околоземных пилотируемых полетов, разработка и калибровка новых детекторов для космической отрасли, исследование эффектов ионизирующей радиации на поведение животных (обезьян, грызунов).
- Разработка сверхпроводящего протонного циклотрона МСЦ-230 позволит осуществить прорывные НИОКР в области сверхпроводящих магнитных технологий для ускорителей будущего, включая технологии на основе высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП), ультракомпактные системы криоснабжения. Внедрить технологии искусственного интеллекта (ИИ) в проведение моделирования циклотронов для прикладных целей, планирования облучений и радиобиологии.
Ожидаемые результаты по завершении проекта:
Создание медицинского сверхпроводящего циклотрона МСЦ-230 и инфраструктуры для проведения радиобиологических исследований. Дальнейшее проведение исследований, на созданной инфраструктуре. Медицинская аттестация пучка протонов и дозиметрического оборудования.
