2021 Fiscal Year Research-status Report
臨床用RI製造のための高精度ビームエネルギー制御技術の開発
| Project/Area Number |
20K08014
|
|---|
| Research Institution | National Institutes for Quantum Science and Technology |
|---|
Principal Investigator |
宮脇 信正 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 放射線高度利用施設部, 主任研究員 (90370478)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡辺 茂樹 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 放射線生物応用研究部, 主幹研究員 (10450305)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| Keywords | サイクロトロン / ビームエネルギー / RI製造 / アスタチン |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
アルファ線核医学治療の候補核種であるアスタチン-211(At-211：半減期7.2時間)は、ヘリウム（He）イオンをビスマス（Bi）ターゲットに照射することによって製造される。Heイオンのエネルギーが25から30MeVの範囲では、エネルギーの増加に伴ってAt-211の生成率も増加する。しかし、Heイオンのエネルギーがある閾値を超えた時に化学的に分離不能なAt-210が生成する。At-210は8.1時間の半減期で毒性が高いポロニウム-210（Po-210：半減期138日）に壊変するため、At-211への混入が避けられない。本研究では、At-211の生成率の最大化とPo-210の混入防止を両立するため、At-211の製造に使用されているサイクロトロンで高精度ビームエネルギー制御技術の開発を試みるものである。
令和3年度は前年度に整備したビームエネルギー・位置モニター等を用いてサイクロトロンの複数のパラメーターによるHeビームのエネルギーの変化をリアルタイムで測定した。また同時にBiターゲットへも照射して、その条件におけるAt-211の生成率の変化も測定した。その結果、サイクロトロンの加速電圧や磁場によってビームのエネルギーを変化できることがわかった。さらに、これに伴ったAt-211の生成率の増加とAt-210の生成の有無について確認できた。これらにより、サイクロトロンにおけるビームエネルギー制御技術の開発について、一定の目途を得ることができた。今後は、At-211の生成率の向上のためにサイクロトンのエネルギー制御の精度をさらに高めていく予定である。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
令和3年度は、RI製造を行うグループの協力が得られたことでサイクロトロンで加速したビームを用いた測定や実験を比較的高い頻度で進めることができ、研究が大きく前進した。一方でシミュレーションによる解析研究は、世界的な半導体不足による計算機の長納期化により遅れたが、実験で得られた結果から解析の方向性がわかったため、次年度は研究の進展が期待できる。これらから、おおむね順調に進展している。
|
| Strategy for Future Research Activity |
Heビームのエネルギー制御の精度をさらに高めていくため、前年度と同様にRI製造を行うグループの協力を得て、サイクロトロンを用いたAt-211の製造実験を実施し、得られた実験結果からシミュレーションによる解析と比較検討を行い、実験にフィードバックする。
|
| Causes of Carryover |
新型コロナウィルス感染症の影響で開催が予定されていた学会や研究会の中止、またはオンラインによる開催で旅費を使用しなかったため、未使用額が発生した。次年度は、実験や解析のための備品や消耗品の購入に使用する。
|
