2010 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 京都大学, 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)
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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、長寿命が期待できる液体リチウムターゲットの形成条件を、液体リチウムの挙動に近い水(平成20～21年度)と液体リチウム(平成21～22年度)の両方の実験から明らかにすることである。なお、液体ターゲットの形成条件は、陽子ビームの発熱条件とその熱除去の観点から、幅50mm、長さ50mm、厚み(0.5mm以上、0.080～0.100mm、0.002～0.010mmの3種類を厚い順番に確認する計画)、流速30m/sとし、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)によって確認した。
平成22年度の研究結果は、平成20～21年度に水の実験で確認した条件に従って以下の特性を250℃前後の液体リチウムを用いて確認したことである。(1)平行板型スリットノズル{出口の幅50mm、隙間0.5mm}を製作し、直噴平流方式で流速を5～25m/sの範囲で確認した。(2)R構造型スリットノズル{出口の幅50mm、隙間0.5mm}を製作し、湾曲板流方式(湾曲板の曲率半径10cm)で流速を5～20m/sの範囲確認した。(3)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。(4)電磁ポンプの能力の関係から、目的とする30m/sの確認はできなかったが、その実現の見通しを得ると共に、本液体リチウムループの実験体験を通じて、BNCT中性子発生ターゲット用液体リチウムループ設計製作に有用な情報を収集した。
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