1936年,G.Locher提出将中子俘获反应应用到癌症治疗,即硼中子俘获治疗(BNCT)。选择性地将10B浓集到肿瘤组织内,使用热中子辐照肿瘤组织,10B(n,?)7Li反应产生的高传能线密度带电粒子射程仅为4–10?m,可以将能量全部沉积到肿瘤细胞里并杀死肿瘤细胞。1950年,Brookhaven等人建立了基于核反应堆的热中子源用于BNCT,并开展了首次临床试验。和传统治疗方案相比,BNCT能够选择性杀死肿瘤细胞而不破坏正常组织的结构和功能,是一种理想的放射治疗方案。在13.5 keV中子处,33S有一个共振俘获截面,释放出的3.1 MeVα粒子能够有效杀死肿瘤细胞,且该反应无次级?射线产生。人体中硫的含量与硼的含量相比,高出三个数量级;且肿瘤细胞相对正常组织细胞对载硫试剂有很好的选择吸收性。核医学研究领域近年来提出了一个新兴的中子俘获治疗课题:硫中子俘获治疗(SNCT)。SNCT使用中能中子,可以对深部肿瘤实施治疗。SNCT能够像硼中子俘获治疗(BNCT)一样,单独用于肿瘤治疗,或与BNCT相结合提高中子俘获治疗的效果。SNCT应用需要解决几个关键问题:首先,如何构建一个合适的中子源,满足肿瘤治疗剂量和正常组织辐射防护的要求,实现安全治疗。其次,33S(n,?)30Si共振反应截面数据是否可靠,目前可获取的共振反应截面数据存在较大分歧,需要实验手段对截面数据重新验证。根据33S(n,?)30Si在keV能区共振反应激发函数特点,本文提出建立一个基于7Li(p,n)7Be反应的keV能区加速器中子源。根据“Target”模拟结果,确定SNCT中子源最优实验条件,即入射质子能量接近反应阈值、厚金属锂靶、入射角0°方向中子产额最高。依托串列加速器实验平台,建立7Li(p,n)7Be反应中子源,采用中子飞行时间法在线测量了7Li(p,n)7Be近阈反应出射中子飞行时间谱,以获取keV能区中子。为了更好地为实际临床提供参考,使用Geant4程序进一步模拟研究了不同材料、不同厚度下中子慢化性能,确定合理的中子慢化方案,以提高共振能区中子产额。根据中子源辐射防护的需要,详细分析SNCT治疗时各种生物剂量来源,建立一套中子源屏蔽准直系统,屏蔽环境大厅中本底辐照剂量、过滤中子束流中?射线本底、提高出射中子束流准直度,实现安全辐照。根据33S(n,?)30Si现有的共振截面数据,设计了33S(n,?)30Si共振截面积分检验实验方案,以澄清现有实验数据分歧,为SNCT提供精确、可靠的共振反应截面数据。