Description

La commercialisation de sources intenses de neutrons, suffisamment compactes pour entrer à l’hôpital, relancent l’intérêt de l’utilisation des champs de neutrons en médecine. Parmi les applications figurent : (i) la radiothérapie BNCT, qui utilise des champs de neutrons modérés pour traiter des tumeurs profondes/diffuses ; (ii) la production de radioisotopes à usages médicaux. Le sujet de thèse proposé s’inscrit dans ce contexte. Il comprendra : 1) un volet simulation, au cours duquel les champs de neutrons à utiliser en BNCT seront optimisés. La faisabilité de la production d’isotopes médicaux (Cu-64, Ho-166, etc.) en champ épithermique sera étudiée ; 2) un volet expérimental, au cours duquel des mesures de caractérisation de champs épithermiques seront conduites. Les données obtenues seront intégrées aux modèles d’optimisation pour la BNCT et la production de radioisotopes.

Compétences requises

M2 physique, ayant des bases en programmation (analyse de données, écritures et lectures rapides de fichiers, calcul numérique) et en simulation Monte-Carlo de dispositifs nucléaires. Ces bases seront consolidées lors d’un stage de M2 à effectuer de mars à juillet 2026.

Bibliographie

Articles récents en lien avec le sujet :
[1] S. Chabod, Topology optimization in the framework of the linear Boltzmann equation - a method for designing optimal nuclear equipment and particle optics, Nucl. Instr. Meth. A 931 (2019) 181
[2] S. Chabod, A topology optimization procedure for assisting the design of nuclear components, J. Nucl. Eng. 2021, 2, 152-160
[3] S. Chabod, D. Santos, N. Sauzet, Multi-material topology optimization of nuclear devices – principle and application, EPJ Web of Conferences 302 (2024) 15004
[4] S. Chabod, J. Giraud, M. Hervé, D. Santos, N. Sauzet, Heavy-water-based moderator design for an AB-BNCT unit using a topology optimization algorithm, Phys. Med. Biol. 67 (2022) 105009
[5] S. Chabod, D. Santos, N. Sauzet, Topology optimization design of the 'Beam Shaping Assembly' of an AB-BNCT facility - application to the case of glioblastoma treatment, Physics in Medicine and Biology 70(3) (2025) 035008

Mots clés

Thérapie par capture neutronique sur le bore, Caractérisation de champs de neutrons, Radiothéranostique, Production de radio-isotopes par captures neutroniques