2019 Fiscal Year Annual Research Report
Neutron generator for BNCT using lithium driver beam
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18H05399
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
岡村 昌宏 国立研究開発法人理化学研究所, 仁科加速器科学研究センター, 客員研究員 (80332245)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高橋 一匡 長岡技術科学大学, 工学研究科, 助教 (10707475)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2021-03-31
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| Keywords | BNCT / 中性子 / 加速器 / RFQ / レーザーイオン源 / リチウム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
BNCTへの応用を目指して、不要な放射線発生を限りなく抑制できる中性子発生ドライバーとして使用できる、高強度リチウムビーム加速に関する研究を開始し た。通常の加速器駆動中性子発生源としては陽子ビームが用いられるが、これに対して本研究では効率良くリチウム3価ビームを発生しドライバーとする事を目 指している。これによって、発生する中性子は前方に集中的に供給されるため、閾値付近での反応を利用できることになり、不要な放射線を発生することがない。
本研究予算はコロナウイルスの影響で２０２０年度、２０２１年度の２年間に渡って繰越を行った。この間、日本、アメリカ、チェコ、中国の４箇所で協調して研究を行った。実験研究については研究者の移動が不可能であったことから、設計した実験機器をCADで共有し、それぞれの場所で部品を製作することによって研究を推進した。RFQ線形加速器を使った実験は主に理研BNL研究センターで遂行され、新たに設計された部品によってビームのイメージング等が可能となった。２０１９年度に得られた世界最高強度のリチウムイオンビーム加速実験は更にデータの蓄積を重ね、現在学術誌に投稿中である。これに加えて、リチウムビームの強度を現在利用可能なテクノロジーをベースとしてどこまで増強できるかを議論している。また、中性子を発生するターゲットの設計にも着手した。これら２つの項目について、独立した論文の執筆を準備している。
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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
2022年4月現在では、依然として新型コロナウイルスの影響で実験研究の再開に至っていない。本研究は日本国内2箇所に加えて、アメリカ、チェコ、中国 の研究者の協力を得て推進してきたこともあり、移動を大きく制限されている現状では、集中的な大規模実験を行うことは難しい状況であった。従って、各拠点で、独立した装置の改良設計とシミュレーションにリソースが費やされた。この結果、当初の予定よりも進んだ項目も多数実現した。例えば更に強度を増強したビームに対応した加速器の設計等である。
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| Strategy for Future Research Activity |
現時点で、国際的な移動制限が緩和されつつある。地域によっては依然として長い隔離期間を要求している地域もあるが、日本とアメリカの間では往来が再開されつつある。今後は実際に協力して、現地での実験や直接の討論を再開し次のフェーズへの展開を目指して研究を完成させる。
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