相比常规的光子放疗,质子因其独特的深度剂量曲线能显著降低靶区前后正常组织的损伤,成为了新一代放疗的宠儿。但在质子治疗过程中机房内存在着复杂的次级辐射,其中次级中子的最高能量可以达到用于治疗质子束的最大能量,而且中子具有相当高的辐射权重因子,因此在辐射防护中是重要目标之一。为了增加对次级中子透射的屏蔽效果,当前主流做法是在质子治疗机房墙体混凝土材料中嵌入铁板（块）材料,这是因为金属铁对中子较高的反应截面,可以通过高效率的非弹性散射减慢能量高于847keV的中子。而对比墙体屏蔽材料只使用混凝土,这种方法的弊端在于嵌入铁屏蔽会显著增加机房中次级中子的反射,即增加了从屏蔽墙反射到患者处的中子通量,从而对治疗中患者造成不必要的辐射危害。综上,从机房总体辐射防护和屏蔽优化的角度出发,十分有必要在考虑质子治疗机房不同设计的基础上,评估屏蔽墙中添加铁屏蔽对次级中子的透射和反射对机房剂量水平和人员辐射健康影响,继而为找到机房屏蔽中铁屏蔽的最优嵌入位置提供理论依据。本研究使用蒙特卡罗软件包Fluka-4.1.0研究常见250MeV质子治疗机房中内次级中子分布,结合铁屏蔽的大小、厚度、嵌入位置等因素,模拟不同情况下机房内次级中子反射分布情况,以及在不同照射方式下到达治疗中患者处的中子通量。ICRP 116号报告提供了中子外照射剂量转换系数,结合此系数可以定量的评估次级中子的反射中子对治疗中患者造成的危害。结果显示,对比于其他位置,铁屏蔽嵌入主屏蔽墙时对治疗机房中次级中子反射的贡献占据了绝大部分。铁屏蔽裸露在机房内部时对次级中子透射的屏蔽效果最好,但治疗中的患者受到由反射中子造成的有效剂量率最高,在AP、PA、LLAT和RLAT照射方式下受到的有效剂量率分别为2.24μSv/s、1.67μSv/s、1.33μSv/s和1.21μSv/s;当嵌入深度为5cm时,上述结果分别降低至原本的70%左后;而嵌入深度到达15cm时上述结果可以降低至60%左右,此结果只比不嵌入铁屏蔽即屏蔽材料只使用混凝土时高了 5%左右,且从15cm之后患者受到的有效剂量/器官剂量的下降趋势随着嵌入深度的增加几乎没有下降。所以铁屏蔽在主屏蔽墙中的嵌入深度应不小于15cm,且出于对次级中子的透射屏蔽考虑不宜过于深入。本工作通过设置治疗机房屏蔽中铁屏蔽的不同位置属性较全面地分析了各屏蔽墙中嵌入铁屏蔽对治疗机房内次级中子反射的贡献以及定量的计算了不同情况下患者受到由添加铁屏蔽增加的次级中子的反射中子造成的危害,对帮助模拟计算质子治疗机房屏蔽中采用嵌入铁屏蔽的方法对次级中子的影响具有基础指导意义,为完善质子治疗机房屏蔽优化方案提供有力的依据。