2009 Fiscal Year Annual Research Report
普及型重粒子線癌治療装置用超伝導コイルシステム開発のための基礎的研究
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20360130
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
石山 敦士 Waseda University, 理工学術院, 教授 (00130865)
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| Keywords | 電気機器 / 加速器 / 放射線治療学 |
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| Research Abstract |
重粒子線癌治療を目的とするサイクロトロン用コイルの超伝導化を目指し、研究実施計画に沿って、高温超伝導線材の超伝導特性および機械特性の耐放射線性に関する評価実験を行った。まず、AVF930サイクロトロン(放射線医学総合研究所)を用い、Bi-2223線材とYBCO線材とを試料として14MeV中性子照射実験を実施し、照射前後の超伝導特性(77K・液体窒素中)の比較を行った。その結果、77kGy×3回(合計231kGy)の照射に対して、超伝導特性(電流-電圧特性)の明確な変化・劣化は観測されなかった。つぎにサイクロトロンからの14MeV中性子を照射し放射化による生成核種を調査した。その結果、Bi-2223線材においては、110Ag(半減期約250日)と207Bi(半減期約11500日)の生成が観測されたが、全体量が少なく、照射2週間後の表面放射線レベルは低かった。Y系(YBCO)線材については、110Ag(半減期約250日)、54Mn(半減期約312日)、60Co(半減期約1923日)が生成されたが、これもBi系同様に総量が少なく、照射2週間後の表面放射線は問題の無いレベルであった。高温超伝導線材の耐放射線性に関する報告は世界的にもほとんどなく、ここで得られた実測データは極めて有用と考える。また、中性子照射後の機械的歪みが超伝導特性に及ぼす影響を調査するための実験装置の設計・製作を行い、未照射線材での歪み-臨界電流の関係を調べ、製作装置の妥当性を確認した。高温超伝導線材の機械特性の耐放射線性の実測データについてもまだ報告例がないので、製作した装置を用いて、平成22年度のできるだけ早い時期に中性子照射後の歪み-臨界電流特性の評価実験を行いたいと考えている。
以上と並行して、冷凍機伝導冷却超伝導コイルの熱設計および通電・伝熱特性評価用計算機シミュレータの開発を行った。
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