2015 Fiscal Year Research-status Report
BNCTのための放射化法による血液中ホウ素同位体非破壊分析法の開発
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15K01357
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| Research Institution | Japan Chemical Analysis Center |
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Principal Investigator |
大島 真澄 公益財団法人日本分析センター, その他部局等, 研究員 (40354815)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
熊田 博明 筑波大学, 医学医療系, 准教授 (30354913)
後藤 淳 新潟大学, 学内共同利用施設等, 助教 (90370395)
伴場 滋 公益財団法人日本分析センター, その他部局等, 研究員 (40544432)
畢 春蕾 公益財団法人日本分析センター, その他部局等, 研究員 (80647321)
山口 友理恵 公益財団法人日本分析センター, その他部局等, 研究員 (30639977)
森本 隆夫 公益財団法人日本分析センター, その他部局等, 研究員 (40544359)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | BNCT / 血液分析 / B-10濃度 / 荷電粒子放射化分析 / ＧＥＡＮＴ / ガンマ線同時計数・反同時計数 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ホウ素中性子捕捉療法（Boron Neutron Capture Therapy, BNCT）において、がん細胞に吸収されやすいホウ素入り薬剤が使用されている。安全で効果的なBNCT治療を行うためには、正確なホウ素濃度測定による照射線量、照射時間管理が必要である。BNCT治療時に必要な血液中濃度は20-30ppmであり、現状では主にICP-AES, ICP-MS分析が行われているが、複数の方法で精度を担保する必要がある。原子炉施設では即発ガンマ線分析が行われてきたが、加速器施設では困難である。よって、本研究では、新たに荷電粒子放射化分析（CPAA）を開発し、ICP法と併せてB-10濃度分析の高精度化に貢献する。
今年度はまず、放射線シミュレーションによる検出器デザインを決定した。1台のGe検出器からなる測定場を放射線シミュレーションコードGEANT 4.9.3に入力し、Co-60の1次元スペクトルを求め、測定スペクトルが再現されることを確認した。次に、最大4台までのGe検出器とBGO, NaIシンチレーション検出器各１台を用いる６つの体系の候補を考案し、GEANTコードにより、線源からB-10およびバックグラウンドのガンマ線を発生させて、これらの体系により得られる１次元スペクトルを生成した。得られたスペクトル中で、B-10に起因するピークとバックグラウンドカウントの解析により、定量精度を導出し、最も優れた性能を有する検出器デザインを決定した。
次に、ガンマ線測定装置の整備を行った。１台のADCモジュールを購入して、既存のデータ収集システムに付加することで、ガンマ線測定システムの改造を行った。上記シミュレーション計算結果を基に、同時計数・反同時計数によるデータ収集条件を設定し、既存の汎用NIMモジュールを用いて構成できることが分かった。
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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
放射線シミュレーションコードGEANT 4.9.3を用いた計算により、最も優れた定量精度を与える検出器体系として、ゲルマニウム検出器、BGOおよびNaIシンチレーション検出器各１台を使用するデザインを決定した。
申請時には4台のGe検出器に対応する4台のADCモジュールを整備する予定であったが、予算減額により、1台のADCのみを購入することとした。これは既存のデータ収集システムに組み込むことで、上記検出器体系に対応することを確認した。
以上の成果は、JAEA REVIEW 2014にまとめると同時に、Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry誌に投稿準備中である。また、関連する成果をJournal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry誌およびJCAC Reportに公表した。
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| Strategy for Future Research Activity |
H27年度に放射線シミュレーション計算で決めた、ゲルマニウム検出器、BGOおよびNaIシンチレーション検出器各１台を使用する体系を実現するべく、検出器架台を設計し、製作する。実際に、以上の3台の検出器からなる体系を組み上げ、データ収集システムに接続して、ガンマ線測定システムを完成させる。次に、標準ガンマ線源Co-60, Eu-152を用いて、ガンマ線測定システムの性能評価を行う。
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| Causes of Carryover |
H27年度に繰り越しが生じた理由は、H28年度に整備予定のガンマ線測定システムに使用する実験用消耗品について仕様を決めきれなかったことと、論文作成のために年度末に予定していた打ち合わせが多忙のためキャンセルになり、旅費を使用しなかったことによる。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
ガンマ線測定システムに使用する実験用消耗品について仕様を固め、発注する。H29年度に予定している照射実験のための実験消耗品、計算機消耗品の購入に充てる。また、論文作成のための打ち合わせ、および学会等における調査旅費に使用する計画である。
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