2008 Fiscal Year Annual Research Report
加速器中性子捕捉療法照射システム用の液体リチウム中性子発生ターゲットの開発
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20240054
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
古林 徹 Kyoto University, 原子炉実験所, 准教授 (90089136)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高橋 実 東京工業大学, 原子炉工学研究所, 准教授 (90171529)
田中 憲一 札幌医科大学, 医学部, 講師 (70363075)
片渕 竜也 東京工業大学, 原子炉工学研究所, 助教 (40312798)
ジェラード ベングア 北海道大学, 大学病院, 特任助教 (50402954)
林崎 規託 東京工業大学, 原子炉工学研究所, 助教 (50334537)
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| Keywords | 低侵襲治療システム / BNCT照射システム / 放射線工学 / 熱流動 / 液膜流 / ビーム応用 / 液体リチウム / 中性子工学 |
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| Research Abstract |
本研究は、ホウ素中性子捕捉療法(Boron Neutron Capture Therapy:以下BNCT)用の加速器を利用した中性子照射システム(以下加速器BNCT中性子照射システム)を実現するために不可欠な、長寿命の中性子発生ターゲットの開発を目的としている。具体的には、BNCTに優れた中性子照射特性を持っている7Li(p, n)7Be反応を液体リチウムの形で実現するため、その成立条件を、液体リチウムの挙動に近い水(平成20年度)と液体リチウム(平成21年度)の両方の実験から明らかにする。中性子照射特性並びにビームの発熱条件と熱除去の観点から定めた、幅50mm、長さ50mm、厚み(次の3種類; 0.5mm以上、0.080〜0.100mm、0.002〜0.010mm)、流速30m/sの液膜流の形成条件を、厚い順番に確認する。なお膜流の形成方法は、湾曲板に沿わせる方式(以下湾曲板流方式)と直接空中に吹き出させて形成する方式(以下直噴平流方式)で行う。
平成20年度の研究結果の概要は次の通りである。(1)2種類の多孔ノズル{ノズル直径が0.57mm(13個直列)と0.33mm(40個直列)}を製作しその特性を常温の水を用いて空気中で湾曲板流方式(湾曲板の曲率半径は10cmに固定)と直噴平流方式で確認した。(2)液膜表面の平坦性が得られやすいスリットノズル(液膜厚1.0mm、0.50mm、0.20mmの3種類)を試作し空気中で確認した。ノズル出口の液膜流の流速は、試験装置の能力の関係から5〜30m/sの範囲であった。湾曲板流方式が液膜流の安定形成に役立つことを確認した。(3)減速利用方式と直接利用方式それぞれのBNCT用照射場について模擬計算を実施し、BNCT用中性子発生ターゲットの周辺構造の寸法や形状の関係を明らかにした。(4)膜流形成実験装置部を設置する場所を確保するため、既設の液体リチウムループの整理を行った。また、液体リチウム膜流形成実験装置部の設計検討を実施した。
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