| Project/Area Number |
23K26589
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| Project/Area Number (Other) |
23H01896 (2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 31010:Nuclear engineering-related
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
村田 勲 大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (30273600)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
玉置 真悟 大阪大学, 大学院工学研究科, 助教 (10823396)
日下 祐江 大阪大学, 大学院工学研究科, 技術職員 (30781314)
佐藤 文信 大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (40332746)
加藤 逸郎 大阪大学, 大学院歯学研究科, 招へい教員 (60314390)
吉田 茂生 東海大学, 工学部, 教授 (70174927)
宮丸 広幸 大阪公立大学, 大学院工学研究科, 教授 (80243187)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2027-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,940,000 (Direct Cost: ¥13,800,000、Indirect Cost: ¥4,140,000)
Fiscal Year 2026: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2025: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2024: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
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| Keywords | BNCT / 中性子線量計測 / ガラス線量計 / 中性子とγ線の混在場 / 減速材フィルター / 中性子ガンマ線混在場 / 遮へい材フィルター |
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| Outline of Research at the Start |
新しいがん治療法としてホウ素中性子捕捉療法(BNCT)の研究開発が進められている。BNCTの問題点として、患者の被曝線量の計測が難しい、ということがある。将来の普及のためには、正確に患者の被曝線量を計測・評価する手法を確立しておく必要がある。この難しさは、BNCTの治療場が中性子とγ線の混在場であることにある。多くの線量計は、両方の放射線に感度があるためである。本研究では、現在線量計測素子として使用されているガラス線量計を用い、混在場でも中性子とγ線の線量を、別々に広いエネルギー範囲で正確に計測する手法の開発を目指す。本申請では、最も重要になる混在場における中性子の正確な線量計測法を開発する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
ホウ素中性子捕捉療法(BNCT)は中性子を用いた放射線治療であり、現在、原子炉に代わり加速器を用い普及が急がれている。中性子源は非常に強力であり、治療中、中性子による二次γ線が大量に生成する。つまり、患者は中性子とγ線の強力な混在場に晒されることになる。もちろん、治療中の治療以外の被ばく線量については正確に計測評価することが必要であるが、それは簡単ではなく、正確に評価されているとは言えない。将来の普及のためには、正確に患者の被曝線量を計測・評価する手法を確立しておく必要がある。この難しさは、多くの検出器が中性子とγ線両方に感度を有する点であり、そのため混在場において出てくる線量の内訳が不明な点にある。本研究では、現在線量計測素子として使用されているガラス線量計を用い、混在場でも中性子とγ線の線量を、別々に広いエネルギー範囲で正確に計測する手法の開発を目指している。
この基本的な方法は、2つのフィルター付きガラス線量計を用い、その計測値の差を使う。その数値がガンマ線もしくは中性子の線量になるように設計する。R5年度は、その理論的な背景の整理と手法による解の安定性などを検討した。その結果、設計は正常にできることが分かってきた。これは、ベイズ推定法の優良な安定性によっていると考えている。そしてR6年度にはまず、1種類のフィルターを製作してガンマ線場で正しい線量計を設計し、製作した。それを用いガンマ線場の計測を実施して、その結果が理論値と一致することを確認した。これは、ガンマ線場のみの場は簡単に作れる、という事実があるためである。現在は、混在場での計測を目指した2種類のフィルターの設計を進めているところである。また、それと並行して中性子とガンマ線の線量の比を任意に変化させられる場の検討も進めた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
フィルターの設計手法が実証実験により確立できたため、順調に進んでいると言える。ただ、2種類のフィルター設計はやはりなかなか難しく、難航している。また、混在場の構築は、かなりの材料を用いる必要があり、実現には少し工夫が必要であると思う。
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| Strategy for Future Research Activity |
R7年度は以下の2つに取り組む。一つは、2種類のフィルターの設計である。設計手法の正しさは、ガンマ線場で確認できたが、本当に混在場で中性子とガンマ線の線量が計測できるか、という問題は、設計段階でかなり難しい。ただし、線量変換係数の再現を目指すため、達成度は定量的に知ることができる。設計は概ね終えているが、高精度なフィルターの政策をさらに目指す。そして、もう一つは、混在場の設計である。これは、中性子とガンマ線の線量費を自由に変えることができる、という条件を満たすことを考えているため、かなり複雑な設計となる。これまでの結果では、かなりの物量の減速材が必要になることが分かっており、場の構築自体が難しい可能性もある。その後は、2種類のフィルターでの実証実験を実施する。
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