คำถาม: การบำบัดด้วยการจับยึดนิวตรอนมีกี่ขั้นตอน?

text: การบำบัดด้วยการจับยึดนิวตรอน (English: Neutron capture therapy (NCT)) เป็นการรักษาโรคแบบไม่รุกล้ำ(เข้าในร่างกาย)เพื่อรักษาเนื้องอกร้ายแรงแบบแพร่กระจายเป็นที่ เช่นเนื้องอกในสมองหลักและมะเร็งที่หัวและลำคอกำเริบ มีสองขั้นตอนได้แก่: ขั้นตอนแรก ผู้ป่วยจะถูกฉีดด้วยยาที่ใช้กำหนดตำแหน่งเนื้องอก ยานี้จะประกอบด้วยไอซโทปไม่มีกัมมันตภาพรังสีที่มีความโน้มเอียงหรือภาคตัดขวาง (ฟิสิกส์) (σ) สูงต่อการจับยึดนิวตรอนช้า ตัวแทนการจับยึด (English: capture agent) จะมีภาคตัดขวางมากกว่าหลายเท่าเมื่อเทียบกับขององค์ประกอบอื่น ๆ ที่ปรากฏอยู่ในเนื้อเยื่อต่าง ๆ เช่นไฮโดรเจน ออกซิเจน และไนโตรเจน ในขั้นตอนที่สอง ผู้ป่วยจะปล่อยรังสีนิวตรอนเอพิเทอร์มัล ซึ่งหลังจากการสูญเสียพลังงานเมื่อพวกมันเจาะข้าไปในเนื้อเยื่อ รังสีเอพิเทอร์มัลจะถูกดูดซึมโดยตัวแทนการจับยึดซึ่งภายหลังก็ปลดปล่อยอนุภาคพลังงานสูงที่มีประจุออกมา ด้วยเหตุนี้จึงส่งผลให้เกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์แบบทำลายล้างทางชีวภาพ (รูปที่ 1 )
title: การบำบัดด้วยการจับยึดนิวตรอน

text: การกระตุ้นนิวตรอน () เป็นกระบวนการที่ นิวตรอน ไปเหนี่ยวนำให้เกิดกัมมันตภาพรังสีในวัสดุ และจะเกิดขึ้นเมื่อนิวเคลียสของอะตอมจับยึดนิวตรอนอิสระ กลายเป็นนิวเคลียสที่หนักกว่าและเข้าสู่สภาวะกระตุ้น นิวเคลียสที่ถูกกระตุ้นมักจะสลายตัวทันทีโดยการเปล่ง รังสีแกมมา หรือเปล่งอนุภาคเช่น อนุภาคบีตา อนุภาคแอลฟา ผลผลิตฟิชชัน และนิวตรอน (ในนิวเคลียร์ฟิชชัน) ดังนั้นกระบวนการของการจับยึดนิวตรอน แม้ว่าจะหลังจากการสลายตัวระดับกลางใด ๆ มักจะส่งผลให้เกิดผลผลิตจากการกระตุ้นที่ไม่เสถียร นิวเคลียสกัมมันตรังสีดังกล่าวสามารถแสดงครึ่งชีวิตในพิสัยตั้งแต่เศษส่วนขนาดเล็กของหนึ่งวินาทีจนถึงหลายปี
title: การกระตุ้นนิวตรอน

text: หลังจากเข้วโปรแกรม fellowship สองปีในห้องปฏิบัติการของ Sweet, การศึกษาทางคลินิกก็ถูกริเริ่มโดย ฮิโรชิ Hatanaka ในประเทศญี่ปุ่นในปี 1967 เขาใช้ลำแสงนิวตรอนความร้อนพลังงานต่ำ ซึ่งมีคุณสมบัติเจาะเนื้อเยื่อต่ำและโซเดียม borocaptate (BSH) เป็นตัวแทนจัดส่งโบรอน ในตอนแรก สารนี้ถูกพัฒนาเป็นตัวแทนจัดส่งโบรอนโดยอัลเบิร์ต Soloway ที่ MGH[18] ในขั้นตอนของ Hatanaka[19] มากที่สุดเท่าที่เป็นไปได้ของเนื้องอกได้ถูกตัดออกเป็นชิ้นด้วยการผ่าตัด ("debulking") และในบางเวลาหลังจากนั้น BSH ได้ถูกนำมาใช้โดยการฉีดอย่างช้า ๆ มักจะเข้าทางเส้นเลือดแดงภายใน แต่ต่อมาก็ฉีดเข้าทางเส้นเลือดดำ สิบสองถึง 14 ชั่วโมงต่อมา BNCT ได้ถูกดำเนินการที่เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์อีกตัวหนึ่งที่แตกต่างกันโดยใช้ลำแสงนิวตรอนความร้อนพลังงานต่ำ คุณสมบัติในการเจาะเนื้อเยื่อที่น้อยของลำแสงนิวตรอนความร้อน มีความสามารถเพียงพอที่จะสะท้อนกับผิวและยกพนังกระดูกขึ้นเพื่อที่จะฉายรังสีไปที่สมองที่โผล่อกมาโดยตรง ขั้นตอนนี้ได้ถูกใช้เป็นครั้งแรกโดย Sweet และเพื่อนร่วมงานของเขา
title: การบำบัดด้วยการจับยึดนิวตรอน

text: * เหล่านี้เป็นเพียงสองตัวแทนจัดส่งโบรอนที่มีการใช้ในทางคลินิก
title: การบำบัดด้วยการจับยึดนิวตรอน

text: ปริมาณรังสีที่ส่งมอบให้กับเนื้องอกและเนื้อเยื่อปกติในช่วงการทำ BNCT จะเกิดจากการสะสมของพลังงานที่ได้จากสามประเภทของรังสีจากการแตกตัวเป็นไอออนโดยตรงที่แตกต่างกันใน การถ่ายโอนพลังงานเชิงเส้น (LET) ของพวกมันซึ่งเป็นอัตราการสูญเสียพลังงานไปตามเส้นทางของอนุภาคที่แตกตัวเป็นไอออนดังนี้:
title: การบำบัดด้วยการจับยึดนิวตรอน

text: การกระตุ้นนิวตรอนเป็นวิธีที่พบบ่อยเท่านั้นที่สามารถเหนี่ยวนำวัสดุที่มีความเสถียรให้กลายเป็นสารกัมมันตรังสีโดยเนื้อแท้ของมันเอง วัสดุที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติทั้งหมด รวมทั้งอากาศ น้ำและดินสามารถถูกเหนี่ยวนำ (กระตุ้น) โดย การจับยึดนิวตรอน ให้เปล่งกัมมันตภาพรังสีในปริมาณที่แตกต่างกัน โดยเป็นผลมาจากการผลิตไอโซโทปรังสีที่อุดมไปด้วยนิวตรอน บางอะตอมต้องใช้นิวตรอนมากกว่าหนึ่งตัวเพื่อให้มันกลายเป็นไม่เสถียร ซึ่งทำให้พวกมันยากขึ้นที่จะกระตุ้นเพราะความน่าจะเป็นของการจับยึดสองเท่าหรือสามเท่าโดยหนึ่งนิวเคลียสจะยากกว่าของการจับยึดเพียงครั้งเดียว ยกต้วอย่างเช่นน้ำ มันถูกสร้างขึ้นจากไฮโดรเจนและออกซิเจน ไฮโดรเจนต้องมีการจับยึดสองครั้งเพื่อให้บรรลุความไม่เสถียรเป็นไฮโดรเจน-3 (ทริเทียม) ในขณะที่ออกซิเจนธรรมชาติ (ออกซิเจน-16) ต้องจับยึดสามครั้งเพื่อให้กลายเป็นออกซิเจน-19 ที่ไม่เสถียร ดังนั้นน้ำค่อนข้างยากที่จะกระตุ้นเมื่อเทียบกับเกลือทะเล (โซเดียมคลอไรด์) ซึ่งอะตอมของทั้งโซเดียมและคลอรีนจะไม่เสถียรด้วยการจับยึดเพียงครั้งเดียวในแต่ละอะตอม ข้อเท็จจริงเหล่านี้ได้ตระหนักถึงตั้งแต่แรกที่ชุดทดสอบอะตอมใน Operation Crossroads ในปี 1946
title: การกระตุ้นนิวตรอน

text: ปัจจัยถ่วงทางชีวภาพได้ถูกนำมาใช้ในทุกการทดลองทางคลินิกล่าสุดกับผู้ป่วยที่มีระดับสูงของ gliomas โดยการใช้ boronophenylalanine (BPA) ร่วมกับลำแสงนิวตรอนเอพิเทอร์มัล ส่วนประกอบ 10B(n,α)7Li ของปริมาณรังสีที่ให้กับหนังศีรษะจะขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของโบรอนที่วัดได้ในเลือดในช่วงเวลาของ BNCT ที่สมมติว่า เลือดต่ออัตราส่วนความเข้มข้นของโบรอนในหนังศีรษะเป็น 1.5:1 และปัจจัยประสิทธิภาพทางชีวภาพรวม (English: compound biological effectiveness CBE)) สำหรับ BPA ในผิวหนังมีค่าเท่ากับ 2.5 ปัจจัยของ ประสิทธิผลทางชีวภาพสัมพันธ์ (English: relative biological effectiveness (RBE)) เท่ากับ 3.2 ได้ถูกนำมาใช้กับเนื้อเยื่อทั้งหมดสำหรับส่วนประกอบ LET ที่สูงของลำแสงเช่นอนุภาคแอลฟา ปัจจัย RBE ถูกใช้ในการเปรียบเทียบประสิทธิภาพทางชีววิทยาของชนิดที่แตกต่างกันของรังสีจากการแตกตัวเป็นไอออน ส่วนประกอบที่มี LET สูงจะรวมถึงโปรตอนที่เกิดจากปฏิกิริยาการจับยึดที่มีไนโตรเจนเนื้อเยื่อปกติและโปรตอนหดตัวที่เป็นผลมาจากการปะทะกันของนิวตรอนเร็วกับไฮโดรเจน[12] มันจะต้องเน้นย้ำว่าการกระจายเนื้อเยื่อของตัวแทนการจัดส่งของโบรอนในมนุษย์ควรจะคล้ายกับที่มีในแบบจำลองของสัตว์ทดลองเพื่อที่จะใช้ค่าที่ได้มาจจาการทดลองสำหรับการประมาณของปริมาณ รังสี สำหรับการแผ่รังสีจากคลินิก[12] สำหรับข้อมูลรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับการวัดปริมาณรังสีด้วยเครื่องคอมพิวเตอร์และ การวางแผนเพื่อการบำบัด ผู้อ่านที่สนใจจะหาอ่านได้จากการทบทวนแบบครอบคลุมในหัวข้อนี้[13]
title: การบำบัดด้วยการจับยึดนิวตรอน

text: ผู้ป่วยประมาณ 200 กว่าคนได้รับการรักษาโดย Hatanaka และต่อมาจากเพื่อนร่วมงานของเขา นายนาคากาวา[20] เนื่องจากความแตกต่างของประชากรผู้ป่วย ในแง่ของการวินิจฉัยด้วยกล้องจุลทรรศ์ของเนื้องอกและเกรด ขนาดของมัน และความสามารถของผู้ป่วยที่จะดำเนินกิจกรรมประจำวันตามปกติ (สถานะประสิทธิภาพ Karnofsky) มันเป็นไปไม่ได้ที่จะได้ข้อสรุปที่ชัดเจนเกี่ยวกับประสิทธิภาพการรักษา อย่างไรก็ตามข้อมูลการรอดชีวิตไม่เลวร้ายยิ่งไปกว่าผู้ที่ได้รับการรักษาด้วยมาตรฐานในเวลานั้น และมีผู้ป่วยหลายคนที่รอดชีวิตในระยะยาว และส่วนใหญ่น่าจะเป็นเพราะพวกเขาได้รับการเยียวยาจากเนื้องอกในสมองของพวกเขา[21]
title: การบำบัดด้วยการจับยึดนิวตรอน

text: เนื่องจากทั้งเนื้องอกและเนื้อเยื่อปกติโดยรอบจะปรากฏอยู่ในสนามรังสี แม้จะมีลำแสงนิวตรอนเอพิเทอร์มัลอยู่ด้วย มันก็จะมีปริมาณรังสีพื้นหลังที่ไม่เจาะจงและหลีกเลี่ยงไม่ได้ที่ประะกอบด้วยรังสีที่มี LET ทั้งสูงและต่ำ แต่ความเข้มข้นที่สูงกว่าของ 10B ในเนื้องอกจะส่งผลให้มันได้รับปริมาณรังสีทั้งหมดสูงกว่าเนื้อเยื่อปกติท​​ี่อยู่ติดกัน ซึ่งเป็นพื้นฐานสำหรับการเพิ่มผลกำไรของการรักษาด้วย BNCT[12] ปริมาณรังสีรวม (Gy) ที่ส่งมอบให้กับเนื้อเยื่อใด ๆ สามารถแสดงในหน่วยเทียบเท่าโฟตอนได้ในรูปผลรวมของแต่ละส่วนประกอบยา LET สูงคูณด้วยปัจจัยถ่วง (GyW) ซึ่งขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพด้านรังสีชีวภาพที่เพิ่มขึ้นของแต่ละองค์ประกอบเหล่านี้ .
title: การบำบัดด้วยการจับยึดนิวตรอน

text: ในทางทฤษฎี BNCT เป็นชนิดที่เลือกสรรอย่างสูงของ การบำบัดด้วยรังสี ที่สามารถกำหนดเป้​​าหมายไปที่เซลล์มะเร็งได้โดยไม่ก่อให้เกิดความเสียหายจากรังสีต่อเซลล์ปกติและเนื้อเยื่อท​​ี่อยู่ติดกัน ปริมาณรังสีสูงถึง 60-70 Gy สามารถฉายไปยังเซลล์มะเร็งในหนึ่งหรือสองครั้งของการจ่ายยาเมื่อเทียบกับ 6-7 สัปดาห์สำหรับการฉายรังสีโฟตอนด้วยลำแสงภายนอกโดยทั่วไป แต่ประสิทธิภาพของ BNCT จะขึ้นอยู่กับการกระจายแบบเนื้อเดียวกันของ 10B ภายในเนื้องอกและเงื่อบไขนี้ยังคงเป็นส่วนหนึ่งของปัญหาหลักที่ยังแกัไม่ได้ที่จำกัดความสำเร็จของมันอยู่
title: การบำบัดด้วยการจับยึดนิวตรอน

text: มันไม่ได้มีการศึกษาจนถึงทศวรรษที่ 1950 ที่การทดลองทางคลินิกครั้งแรกถูกริเริ่มโดย Farr ที่สถาบันวิจัยแห่งชาติ Brookhaven (BNL) ในนิวยอร์ก[16] และโดย Sweet และ บราวเนลที่โรงพยาบาลทั่วไปแมสซาชูเซต (MGH) โดยใช้เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ (MITR) ของ Massachusetts Institute of Technology (MIT)[17] และสารประกอบโบรอนที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำอีกหลายอย่างที่แตกต่างกันเนื่องจากโบรอนมีส่วนประกอบที่เป็นยา อย่างไรก็ตามผลการศึกษาเหล่านี้ไม่เป็นไปตามที่หวังและไม่มีการทดลองทางคลินิกอย่างอื่นอีกในประเทศสหรัฐอเมริกาจน​​ถึงทศวรรษที่ 1990
title: การบำบัดด้วยการจับยึดนิวตรอน

text: ความหลากหลายของตัวแทนการส่งมอบของธาตุโบรอนได้มีการสังเคราะห์ แต่ก็มีเพียงสองตัวเท่านั้นที่มีการใช้ในการทดลองทางคลินิกในปัจจุบัน ตัวแรกได้ถูกนำมาใช้เป็นหลักในประเทศญี่ปุ่น มันคือ polyhedral borane anion, sodium borocaptate or BSH (Na2B12H11SH), ตัวที่สองได้ถูกนำมาใช้ในการทดลองทางคลินิกในสหรัฐอเมริกา ยุโรป ญี่ปุ่นและไม่นานมานี้อาร์เจนตินาและไต้หวัน หลังจากการบริหารงานของ BPA หรือ BSH โดยฉีดเข้าเส้นเลือดดำ, จุดเกิดเนื้องอกจะมีการฉายรังสีด้วยนิวตรอนที่มีแหล่งกำเนิดเป็นเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ที่ถูกดัดแปลงเป็นพิเศษ จนถึงปี 1994 ลำแสงนิวตรอนพลังงานต่ำ (<0.5 eV) ถูกนำมาใช้เป็นหลักในประเทศญี่ปุ่น[5] แต่เนื่องจากพวกมันมีความลึกของการเจาะเข้าไปในเนื้อเยื่อที่จำกัด , ลำแสงนิวตรอนเอพิเทอร์มัลพลังงานที่สูงกว่า (>.5eV<10 keV) ซึ่งมีความลึกของการเจาะมากขึ้นได้ถูกนำมาใช้ในการทดลองทางคลินิกในสหรัฐอเมริกา [6][7] ยุโรป[8][9] และญี่ปุ่น[10][11]
title: การบำบัดด้วยการจับยึดนิวตรอน

text: Pu-240, Pu-241, Pu-242 สามารถสร้างขึ้นจากการจับยึดนิวตรอน ไอโซโทปมวลคี่ Pu-239 และ Pu-241 มีโอกาสประมาณ 3/4 ของฟิชชันบนการจับยึดของนิวตรอนความร้อนและมีโอกาสประมาณ 1/4 ที่จะจับยึดนิวตรอนไว้ได้และเปลี่ยนเป็นไอโซปอื่น ไอโซปโทปมวลคู่เป็นวัสดุต้นกำเนิดไม่ได้เป็นวัสดุฟิสไซล์และมีความเป็นไปได้โดยรวมของการยึดจับนิวตรอน (ภาคตัดขวาง) ต่ำกว่า เพราะฉะนั้นไอโซปโทปเหล่านี้จึงมีแนวโน้มเกิดการสะสมในเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ที่ใช้ในเครื่องปฏิกรณ์อุณหภาพที่อยู่ในทุกๆโรงผลิตไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ในปัจจุบัน ในพลูโทเนียมที่มีการนำกลับมาใช้ใหม่ในอย่างเครื่องปฏิกรณ์อุณหภาพอย่างเชื้อเพลิง MOX () ก็มี Pu-240 เป็นไอโซโทปที่เป็นองค์ประกอบส่วนมาก พลูโทเนียมทุกไอโซโทปและแอกทิไนด์อื่นๆสามารถเกิดฟิชชันได้ด้วยนิวตรอนเร็ว Pu-240 มีการดูดซับนิวตรอนความร้อนปานกลางในภาคตัดขวาง การเกิดขึ้นของ Pu-241 ในเครื่องปฏิกรณ์อุณหภาพเป็นส่วนสำคัญที่มากพอๆกับการสร้าง Pu-239
title: ไอโซโทปของพลูโทเนียม

text: 3. อนุภาคแอลฟา ประจุสูง LET สูง (นิวเคลียสของ 4He) ที่ถูกถอดเสื้อผ้าและ ลิเธียม-7 ไอออน, ถูกปล่อยออกมาเป็นผลิตภัณฑ์ของการจับยึดนิวตรอนความร้อนและปฏิกิริยาฟิชชันกับ 10B [10B(n,α)7Li]
title: การบำบัดด้วยการจับยึดนิวตรอน

text: ความท้าทายที่สำคัญที่สุดในการพัฒนาตัวแทนการจัดส่งโบรอนได้เป็นความต้องการสำหรับเป้​​าหมายเนื้องอกที่กำหนดเพื่อให้บรรลุความเข้มข้นของโบรอนเพียงพอที่จะผลิตปริมาณการรักษาด้วยรังสีที่ตำแหน่งของเนื้องอกด้วยการฉายรังสีน้อยที่สุดไปที่เนื้อเยื่อปกติ การทำลายแบบกำหนดของเซลล์เนื้องอกในสมอง (Glioma) ในบริเวณเซลล์ปกติหมายถึงความท้าทายที่ยิ่งใหญ่กว่าเมื่อเทียบกับโรคมะเร็งที่ตำแหน่งอื่น ๆ ในร่างกาย เนื่องจาก gliomas ที่เป็นมะเร็งมีภาวะแทรกซึมอย่างสูงต่อสมองปกติ สร้างความหลากหลายในการตรวจชิ้นเนื้อและความแตกต่างกันในรายละเอียดจีโนมของพวกมัน ตามหลักการ NCT คือการรักษาด้วยรังสีที่สามารถเลือกที่จะจัดส่งปริมาณที่รุนแรงอย่างมากของรังสีไปยังเซลล์เนื้องอกในขณะที่ไว้ชีวิตเซลล์ปกติท​​ี่อยู่ติดกัน
title: การบำบัดด้วยการจับยึดนิวตรอน

text: การบำบัดด้วยการจับยึดนิวตรอนเป็นระบบเลขฐานสองที่ใช้สององค์ประกอบที่แยกจากกันเพื่อให้บรรลุผลการรักษา แต่ละส่วนประกอบในตัวของมันเองเป็นแบบไม่เกี่ยวกับการทำลายเซลล์มะเร็ง (English: non-tumoricidal) แต่เมื่อพวกมันถูกนำมารวมเข้าด้วยกันพวกมันจะมีฤทธิ์ฆ่าเซลล์มะเร็งอย่างรุนแรง
title: การบำบัดด้วยการจับยึดนิวตรอน

text: ประเภทของเครื่องปฏิกรณ์ส่วนใหญ่มีความไวต่อกระบวนการที่เรียกว่า xenon poisoning, หรือหลุมไอโอดีน. Xenon-135 ที่ถูกผลิตขึ้นในขั้นตอนฟิชชั่นจะทำหน้าที่เป็น "neutron poison" ที่ดูดซับนิวตรอนและดังนั้นจึงมีแนวโน้มที่จะปิดเครื่องปฏิกรณ์ลง. การสะสมของ Xenon-135 สามารถควบคุมได้โดยการรักษาระดับพลังงานให้สูงพอที่จะทำลายมันให้เร็วที่สุดเท่าที่มันถูกผลิตออกมา. ฟิชชั่นยังผลิตไอโอดีน-135 อีกด้วย ซึ่งส่งผลให้สลายตัว(ทีมีครึ่งชีวิตต่ำกว่าเจ็ดชั่วโมง) เป็นซีนอน-135 ใหม่. เมื่อเครื่องปฏิกรณ์ถูกปิดตัวลง, ไอโอดีน-135 ยังคงสลายตัวไปเป็นซีนอน-135, ทำให้การรีสตาร์ทเครื่องปฏิกรณ์ยากมากขึ้นเป็นหนึ่งหรือสองวัน. สถานะชั่วคราวนี้คือ "หลุมไอโอดีน". ถ้าเครื่องปฏิกรณ์ที่มีความสามารถในการเกิดปฏิกิริยาส่วนเกินมากเพียงพอ, มันก็สามารถเริ่มต้นใหม่ได้. เมื่อซีนอน-135 ส่วนเกินจะถูกแปรไปเป็นซีนอน-136 ซึ่งไม่ใช่ neutron poison, ภายในไม่กี่ชั่วโมงเครื่องปฏิกรณ์จะประสบกับ "xenon burnoff (power) transient". แท่งควบคุมจะต้องถูกกดให้ลึกมากขึ้นเพื่อแทนที่การดูดซึมของนิวตรอนจากซีนอน-135 ที่หายไป. ความล้มเหลวในการทำตามขั้นตอนดังกล่าวอย่างถูกต้องเป็นขั้นตอนสำคัญในการเกิดภัยพิบัติเชอร์โนบิล[10].
title: เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์

text: 2. โปรตอน LET สูง ที่ผลิตโดยกระเจิงของนิวตรอนเร็วและจากการจับยึดของนิวตรอนความร้อนโดยอะตอมไนโตรเจน [14N(n,p)14C]; และ
title: การบำบัดด้วยการจับยึดนิวตรอน

text: ถ้าความแตกต่างกันของพลังงานระหว่างอะตอมพ่อแม่และอะตอมลูกสาวมีน้อยกว่า 1.022 MeV, การปล่อยโพซิตรอนเป็นสิ่งต้องห้ามเนื่องจากพลังงานที่ใช้ในการสลายมีไม่เพียงพอที่จะยอมให้เกิดขึ้น ดังนั้นการจับยึดอิเล็กตรอนจึงเป็นโหมดการสลายตัวแต่เพียงอย่างเดียว ยกตัวอย่างเช่นรูบิเดียม-83 (37 โปรตอน, 46 นิวตรอน) จะสลายตัวไปเป็น Krypton-83 (36 โปรตอน, 47 นิวตรอน) โดยการจับยึดอิเล็กตรอนแต่เพียงอย่างเดียว (เพราะความแตกต่างพลังงานหรือพลังงานสลายมีค่าประมาณ 0.9 MeV เท่านั้น)
title: การจับยึดอิเล็กตรอน

text: Pu-238 ไม่ได้เป็นผลิตภัณฑ์ปกติที่ผลิตเป็นจำนวนมากในวัฏจักรเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ แต่ส่วนหนึ่งที่ผลิตจากเนปทูเนียม-237 โดยการจับยึดนิวตรอน (ปฏิกิริยานี้สามารถใช้ร่วมกับเนปทูเนียมบริสุทธิ์ในการผลิต Pu-238 ที่ค่อนข้างจะเป็นอิสระจากไอโซโทปอื่นๆของพลูโทเนียมอีกด้วย สำหรับใช้ในเครื่องผลิตไฟฟ้าด้วยความร้อนจากไอโซโทปรังสี) โดย (n, 2n) ปฏิกิริยาของนิวตรอนเร็วใน Pu - 239 หรือโดยการสลายให้อนุภาคแอลฟาของคูเรียม-242 ซึ่งถูกสร้างโดยจับยึดนิวตรอนจาก Am-241 มันมีนิวตรอนความร้อนตัดตามขวางที่สำคัญสำหรับการฟิชชัน แต่ก็มีแนวโน้มที่จะจับยึดนิวตรอนและกลายเป็น Pu-239.
title: ไอโซโทปของพลูโทเนียม

text: การจับยึดนิวตรอนโดยผลผลิตฟิชชันครึ่งชีวิตสั้นจะถูกเรียกว่า การวางยาพิษเครื่องปฏิกรณ์ (); การจับยึดนิวตรอนโดยผลผลิตฟิชชันชีวิตยาวหรือเสถียรจะถูกเรียกว่า reactor slagging.
title: พิษนิวตรอน

text: 1. รังสีแกมมา LET ต่ำ ที่เป็นผลส่วนใหญ่มาจากการจับยึดของนิวตรอนความร้อนโดยอะตอมไฮโดรเจนเนื้อเยื่อปกติ [1H(n,γ)2H] (อ่านว่า 1H + n ได้ γ + 2H);
title: การบำบัดด้วยการจับยึดนิวตรอน

text: การจับยึดนิวตรอนมีบทบาทสำคัญในการสังเคราะห์นิวเคลียสโดยรังสีคอสมิกของธาตุที่หนัก ในดวงดาว มันสามารถเกิดขึ้นในสองวิธี ได้แก่ กระบวนการอย่างรวดเร็ว (r-process) หรือกระบวนการอย่างช้า (s-process) นิวเคลียสของมวลที่มากกว่า 56 ไม่สามารถเกิดขึ้นจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ความร้อนได้ (เช่นโดยนิวเคลียร์ฟิวชัน) แต่สามารถเกิดขึ้นได้โดยการจับยึดนิวตรอน
title: การจับยึดนิวตรอน

text: ทั้งหมดของประสบการณ์ทางคลินิกกับ NCT จนถึงวันนี้จะทำกับไอโซโทปของโบรอน-10ที่ไม่มีกัมมันตรังสี และถูกเรียกว่า<b data-parsoid='{"dsr":[2059,2105,3,3]}'>การบำบัดด้วยการจับยึดนิวตรอนจากธาตุโบรอน (BNCT)[2] ในเวลานี้ การใช้ไอโซโทปที่ไม่มีกัมมันตรังสีอื่น ๆ เช่น gadolinium ได้ถูกจำกัด และจนถึงปัจจุบัน มันก็ยังไม่ได้ถูกนำมาใช้ในทางคลินิก. BNCT ได้รับการประเมินทางคลินิกในฐานะที่เป็นทางเลือกในการรักษาด้วยรังสีธรรมดาสำหรับการรักษาเนื้องอกในสมองชนิดร้ายแรง (gliomas) และเมื่อเร็ว ๆ นี้ก็ถูกใช้ในการรักษาโรคมะเร็งหัวและลำคอที่ระบาดเฉพาะที่และกำเริบ[3]
title: การบำบัดด้วยการจับยึดนิวตรอน

text: เพื่อให้บรรลุปฏิกิริยาลูกโซ่ฟิวชั่นที่มีประสิทธิภาพ นิวตรอนที่ถูกผลิตในระหว่างฟิชชันจะต้องถูกจับยึดโดยนิวเคลียสที่ทำฟิชชันได้ จากนั้นก็ทำการแยกนิวเคลียสออก แล้วก็ปลดปล่อยนิวตรอนมากขึ้นไปอีก ในการออกแบบเครื่องปฏิกรณ์แบบฟิชชันส่วนมาก เชื้อเพลิงนิวเคลียร์จะไม่ถูกกลั่นให้ดีพอที่จะสามารถที่จะดูดซับนิวตรอนเร็วที่จะยืดยาวปฏิกิริยาลูกโซ่ฟิชชันให้ดำเนินการต่อไป และเนื่องจากมีการลดลงของ ภาคตัดขวาง ของนิวตรอนพลังงานสูง ดังนั้น ตัวหน่วงนิวตรอน จะต้องถูกนำมาใช้เพื่อชะลอความเร็วของนิวตรอนเร็วลงไปที่ความเร็วของนิวตรอนความร้อนเพื่อที่จะเปิดให้มีการดูดซึมที่เพียงพอ ตัวหน่วงนิวตรอนที่พบบ่อยได้แก่ แกรไฟท์, น้ำเบา (น้ำทั่วไป), และน้ำหนัก เครื่องปฏิกรณ์ไม่กี่ตัว (เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์แบบนิวตรอนเร็ว) และ อาวุธนิวเคลียร์ ทั้งหมดจะต้องพึ่งพานิวตรอนเร็ว ซึ่งจำเป็นต้องมีการเปลี่ยนแปลงบางอย่างในการออกแบบและในเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ที่ใช้ องค์ประกอบของสาร เบริลเลียม จะเป็นประโยชน์อย่างยิ่งเนื่องจากความสามารถของมันในการทำหน้าที่เป็นตัวเบี่ยงเบนนิวตรอนหรือเลนส์ มันยอมให้มีการใช้วัสดุฟิสไซล์ในปริมาณที่น้อยกว่าและเป็นเบื้องต้นของการพัฒนาทางเทคนิคที่นำไปสู่​​การสร้าง ระเบิดนิวตรอน
title: การแผ่รังสีจากนิวตรอน

text: ทั้งอนุภาคแอลฟาและลิเธียมไอออนจะทำให้เกิดการแตกตัวเป็นไอออนระยะใกล้ในบริเวณใกล้เคียงกับจุดที่เกิดปฏิกิริยา โดยมีระยะห่างประมาณ 5–9ไมโครเมตร ซึ่งระยะดังกล่าวเป็นเส้นผ่านศูนย์กลางของเซลล์เป้าหมาย ความรุนแรงของปฏิกิริยาการจับยึดจะถูกจำกัดอยู่ที่โบรอนที่มีเซลล์ เพราะฉะนั้น BNCT จึงถือได้ว่าเป็นการบำบัดด้วยรังสีของเป้าหมายทั้งประเภททางชีวภาพและทางกายภาพ ความสำเร็จของ BNCT จะขึ้นอยู่กับการส่งมอบแบบเลือกของปริมาณที่เพียงพอของ 10B ให้กับเนื้องอกด้วยเพียงปริมาณน้อยเฉพาะจุดรอบ ๆ เนื้อเยื่อปกติ[4] ดังนั้น เนื้อเยื่อปกติถ้าพวกมันไม่ได้รับปริมาณที่เพียงพอของโบรอน-10 พวกมันจะสามารถรอดจากการจับยึดจากนิวเคลียสและปฏิกิริยาฟิชชัน ความทนทานของเนื้อเยื่อปกติจะถูกกำหนดโดยปฏิกิริยาการจับยึดนิวเคลียร์ที่เกิดขึ้นกับเนื้อเยื่อปกติไฮโดรเจนและไนโตรเจน
title: การบำบัดด้วยการจับยึดนิวตรอน

text: การจับยึดนิวตรอน () เป็นปฏิกิริยานิวเคลียร์แบบหนึ่งที่ นิวเคลียสของอะตอม หนึ่งตัวและ นิวตรอน หนึ่งตัวหรือมากกว่ามีการชนกันและรวมเข้าด้วยกันทำให้เกิดเป็นนิวเคลียสตัวใหม่ที่หนักขึ้น เนื่องจากนิวตรอนไม่มีประจุไฟฟ้า พวกมันจึงสามารถแทรกตัวเข้าสู่นิวเคลียสได้ง่ายกว่าโปรตอนประจุบวก ซึ่งจะถูกไล่ออกไปโดยไฟฟ้าสถิต
title: การจับยึดนิวตรอน

text: การทำ BNCT ให้กับผู้ป่วยเนื้องอกในสมองและบางคนที่มีเนื้องอกผิวหนังก็กลับมาดำเนินการต่อในประเทศสหรัฐอเมริกาในช่วงกลางทศวรรษที่​​ 1990 กับเครื่องปฏิกรณ์เพื่อการวิจัยทางการแพทย์ที่ห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Brookhaven (BMRR) และฮาร์วาร์ด/Massachusetts Institute of Technology (MIT) โดยใช้เครื่องปฏิกรณ์เอ็มไอทีเพื่อการวิจัย (MITR) เป็นครั้งแรก BPA ถูกใช้เป็นตัวแทนการจัดส่งโบรอน และผู้ป่วยได้รับการฉายรังสีด้วยลำแสงตรงของนิวตรอนเอพิเทอร์มัลพลังงานที่สูงกว่า ซึ่งมีคุณสมบัติทะลุเนื้อเยื่อมากกว่านิวตรอนความร้อน นี้ได้รับการยอมรับอย่างดี แต่ไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญใน MSTS เมื่อเทียบกับผู้ป่วยที่ได้รับการรักษาแบบดั้งเดิม[22][23]
title: การบำบัดด้วยการจับยึดนิวตรอน

text: 10B + nth → [11B] *→ α + 7Li + 2.31 MeV
title: การบำบัดด้วยการจับยึดนิวตรอน

text: การบำบัดด้วยจับยึดนิวตรอนจากธาตุโบรอน (English: Boron neutron capture therapy (BNCT)) จะมีพื้นฐานมาจากการจับยึดจากนิวเคลียสและปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชันที่เกิดขึ้นเมื่อโบรอน 10ที่ไม่มีกัมมันตภาพรังสี(ที่เกิดขึ้นจากประมาณ 20% ของธาตุโบรอนธรรมชาติ) ถูกทำให้มีการฉายรังสีที่มีนิวตรอนพลังงานที่เหมาะสมเพื่อให้ได้โบรอน-11 (11B*)ที่ตื่นตัว จากนั้นมันจะสลายตัวไปเป็นอนุภาคแอลฟาพลังงานสูง (นิวเคลียสของ 4He ที่"ถูกเปลื้องผ้าออก" ) และนิวเคลียสของ ลิเธียม-7 (7Li) พลังงานสูง ปฏิกิริยานิวเคลียร์จะเป็นดังนี้:
title: การบำบัดด้วยการจับยึดนิวตรอน