2013 Fiscal Year Annual Research Report
８－１０ＭｅＶ陽子ビームを用いた医療産業用小型中性子源標的の開発
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23340080
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| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
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Principal Investigator |
小林 仁 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, その他部局等, 名誉教授 (80133099)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉岡 正和 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, その他部局等, 名誉教授 (50107463)
栗原 俊一 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 准教授 (60215069)
松本 浩 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, その他部局等, 名誉教授 (90132688)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | ホウ素中性子捕捉療法 / 陽子加速器 / 中性子発生 / 水素脆化 / ブリスタリング / 拡散接合 / ハイパワー・ターゲット |
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| Research Abstract |
当初主テーマとして計画したブリスタリングに関する実験はJ-PARCハドロン実験施設の放射能漏れ事故を受けて、全加速器の安全点検を行なうこととなり、われわれの装置の継続使用は困難となった。
一方ベリリウムがブリスタリングに対して弱いことはインディアナ大学の故障例で明らかである。医療用BNCT装置のような強力中性子線源ではわれわれの試算では数日の寿命である。ブリスタリングに強い水素吸蔵合金をブリスタリング緩和材として用いるための基礎研究を進めた。用いた試料はタンタル、ニオブ、チタン、パラジウム等であった。ビームはベリリウムを通過し、この緩和材中で止められる。さらにこの大容量熱負荷を除去するには銅のヒートシンクの採用が必須であり、ベリリウムで中性子を発生、緩和材でプロトンビームを停止、銅ヒートシンクによる熱除去の三層構造をわれわれの設計の基本とした。ここで重要なことは三層の接合方式の開発である。この接合には放射化の観点から微量とは言えロウ付けの材料を用いず、素材だけの拡散による接合を開発の第一目標とした。その結果、この三層構造の熱伝達率はレーザーフラッシュ法による計測で理想状態で接合したものと同じものが得られた。接合強度も十分であった。
一方製作した試料が数ヶ月の期間を経て、表面が微粉末の様態を呈する状態となることを見いだした。ベリリウムは毒性があることが知られていることもあり、この現象を解明する必要に迫られ、特別な装置、施設を持つ専門メーカーに協力を依頼し、表面の状態の調査を行なった。この現象は、耐ブリスタリング特性を持たせるための三層構造の標的の製造方法から来ており、製造上必須の剥離材とベリリウムとの化学的反応生成物の長時間の状態の変化であることが判った。この現象を解析することで三層構造の標的の製造方法の信頼性を向上させることとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(9 results)
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[Journal Article] Construction of Accelerator-based BNCT facility at Ibaraki Neutron Medical Research Center (Interim Report)2013
Author(s)
Masakazu Yoshioka, Toshikazu Kurihara, Hitoshi Kobayashi, Hiroshi Matsumoto,Noriyuki Matsumoto, Hiroaki Kumada, Hideyuki Sakurai, Akira Matsumura, Toumei Sugano, Tatsuomi Hashirano, Hiroshi Nakashima, Takemi Nakamura, Yoshiaki Kiyanagi, Fujio Hiraga, Toshiyuki Ohba, Koji Okazaki
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Journal Title
Proc. of the 10th annual meeting of the Particle Accelerator Society of Japan
Volume: 10
Pages: -
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[Presentation] Construction Status of BNCT Facility Using an 8-MeV High Power Proton Linac in Ibaraki, Japan2014
Author(s)
H. Kobayashi, M. Yoshioka, T. Kurihara, H. Matsumoto, H. Kumada, A. Matsumura, H. Sakurai ,S. Tanaka, F. Hiraga, H. Nakashima, T. Nakamura, T. Ohba, Ha. Kobayashi,N. Nagura, T. Hashirano, F. Inoue, K. Sennyu, T. Sugano, M. Yamasaki
Organizer
ABNP 2014; Workshop on Accelerator based Neutron Production
Place of Presentation
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare
Year and Date
20140414-20140415
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[Presentation] Construction of Accelerator-based BNCT Facility at Ibaraki Neutron Medical Research Center2013
Author(s)
M.Yoshioka, T. Kurihara, H. Kobayashi, H. Matsumoto, N. Matsumoto, H. Kumada, A. Matsumura, H. Sakurai, S. Tanaka, T. Sugano, T. Hashirano, H. Nakashima, T. Nakamura, Y. Kiyanagi, F. Hiraga, T. Ohba, K. Okazaki
Organizer
UCANS IV
Place of Presentation
北海道大学
Year and Date
20130923-20130927
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[Presentation] Construction of Accelerator-based BNCT facility at Ibaraki Neutron Medical Research Center (Interim Report)2013
Author(s)
Masakazu Yoshioka, Toshikazu Kurihara, Hitoshi Kobayashi, Hiroshi Matsumoto,Noriyuki Matsumoto, Hiroaki Kumada, Hideyuki Sakurai, Akira Matsumura, Toumei Sugano, Tatsuomi Hashirano, Hiroshi Nakashima, Takemi Nakamura, Yoshiaki Kiyanagi, Fujio Hiraga, Toshiyuki Ohba, Koji Okazaki
Organizer
加速器学会
Place of Presentation
名古屋大学
Year and Date
20130803-20130805
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