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放射線治療で発生する中性子被ばく評価の為の簡便で高精度な分布測定システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K10320
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 放射線科学
研究機関九州大学

研究代表者

納冨 昭弘  九州大学, 医学研究院, 准教授 (80243905)

研究分担者 眞正 浄光  首都大学東京, 人間健康科学研究科, 准教授 (20449309)
若林 源一郎  近畿大学, 原子力研究所, 准教授 (90311852)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードヨウ素含有シンチレータ / 自己放射化法 / CsI / 中性子 / 放射線治療 / CCDカメラ / CsIシンチレータ / 高エネルギーX線治療装置 / 光中性子 / CCD / 生成放射能分布 / 変換係数 / CsI(Tl)シンチーレータ / 生成放射能 / イメージング / 医療放射線防護 / 中性子線量 / 自己放射化 / 分布測定
研究成果の概要

我々は、ヨウ素を含有したシンチレータに中性子が入射することにより自己放射化することに着目した中性子検出方法の研究を行ってきている。本課題では、CsIシンチレータ結晶の発光信号を積分値としてCCDカメラでとらえて中性子強度分布を測定する手法について検討した。大型CsI板に照射を行ったところ、中性子の入射量に対応した輝度分布を観測することができた。また、画像の各ピクセル毎の輝度値の経時変化を処理することにより、I-128、Cs-134m、バックグランドに対応する個別の画像に分離することに成功した。さらに、輝度値から換算された放射能量と計算で求めた放射能量を比較したところ、両者はよい一致を示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年、放射線医療現場で中性子の発生が懸念される状況が増加してきている。特に、X線治療用加速器から発生する中性子は生物学的効果が著しく大きく、放射線加重係数は10~20に達する。この為、放射線防護の観点からこれらの中性子を検知する技術は重要であると考えられる。
本研究では、中性子によって放射化したヨウ素含有シンチレータの自己発光をCCDカメラで観測することにより、中性子分布を測定するシステムを開発した。 これはCsI等のヨウ素含有シンチレータにI-128(半減期25分)が生成することに着目したものである。これにより、中性子の強度分布情報を簡便かつ高精度で得られる手法が実用化された。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 10件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Preliminary design study of a simple neutron energy spectrometer using a CsI self-activation method for daily QA of accelerator-based BNCT2019

    • 著者名/発表者名
      R. Kurihara, A. Nohtomi, G. Wakabayashi, Y. Sakurai, H. Tanaka
    • 雑誌名

      JOURNAL OF NUCLEAR SCIENCE AND TECHNOLOGY

      巻: 58 ページ: 70-77

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neutron Distribution Measurement by the Self-activation of a CsI Plate with CCD Camera using a Decaying Self-activation Imaging Technique2019

    • 著者名/発表者名
      A. Nohtomi, M. Tokunaga, G. Wakabayashi, K. Shinsho
    • 雑誌名

      JPS Conf. Proc.

      巻: 24 ページ: 011041-011041

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improvement of neutron spectrum unfolding based on three-group approximation using a CsI self-activation method for evaluation of neutron dose around medical linacs2018

    • 著者名/発表者名
      R. Kakino, A. Nohtomi, G. Wakabayashi
    • 雑誌名

      Radiation Measurements

      巻: 116 ページ: 40-45

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 近畿大学原子炉におけるCsIシンチレータの自己放射化を用いた中性子束測定2018

    • 著者名/発表者名
      島津美宙、若林源一郎、納冨昭弘、古場裕介、眞正浄光
    • 雑誌名

      放射線

      巻: 43 ページ: 135-138

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Shape distortion of 128I beta-spectrum observed by a self-activated CsI(Tl) scintillator for high-sensitivity neutron measurements2017

    • 著者名/発表者名
      S. Honda, A. Nohtomi, K. Machidori, G. Wakabyashi
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Method A

      巻: A871 ページ: 148-153

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 反跳陽子比例計数管によるオンラインn/γ分離測定へのベイズの定理の応用2017

    • 著者名/発表者名
      松尾亮子、納冨昭弘、栗原凌佑、若林源一郎
    • 雑誌名

      放射線

      巻: 43 ページ: 35-40

    • NAID

      40021210780

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An application of CCD read-out technique to neutron distribution measurement using the self-activation method with a CsI scintillator plate2016

    • 著者名/発表者名
      A.Nohtomi, R.Kurihara, H.Kinoshita, S.Honda, M.Tokunaga, H.Uno, K.Shinsho, G.Wakabayashi, Y.Koba, J.Fukunaga, Y.Umezu, Y.Nakamura, S.Ohga
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A

      巻: 382 ページ: 21-23

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High Sensitive Neutron-detection by using a Self-activation of Iodine-containing Scintillators for the Photo-neutron Monitoring around X-ray Radiotherapy Machines2016

    • 著者名/発表者名
      A,Nohtomi, G.Wakabayashi, H.Kinoshita, S.Honda, R.Kurihara, J.Fukunaga, Y.Umezu, Y.Nakamura, S.Ohga, K.Nakamura
    • 雑誌名

      JPS Conference Proceedings

      巻: 11

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ヨウ素を添加した有機シンチレータの中性子応答特性に関する検討2018

    • 著者名/発表者名
      花田侑美佳、納冨昭弘、栗原凌佑、坂本直哉、神崎祐依、永易将充、津上唯佳、植木大志、島津美宙、若林源一郎、新城優治、金政浩、青木勝海
    • 学会等名
      応用物理学会 2018次世代放射線シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] CsIシンチレータの自己放射化を用いた熱中性子測定2018

    • 著者名/発表者名
      島津美宙、若林源一郎、納冨昭弘
    • 学会等名
      応用物理学会 2018次世代放射線シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ヨウ素を添加した有機シンチレータを用いた自己放射化法による中性子検出技術に関する検討2018

    • 著者名/発表者名
      納冨昭弘、坂本直哉、永易将充、若林源一郎、島津美宙、新城優治、金政浩、青木勝海、福永淳一、大賀才路
    • 学会等名
      第15回日本中性子捕捉療法学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] CCDカメラとCsI板の自己放射化を用いた高エネルギーX線治療場における光中性子分布の観察2018

    • 著者名/発表者名
      神崎祐依、納冨昭弘、福永淳一、大賀才路
    • 学会等名
      第13回九州放射線医療技術学術大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ヨード添加液体シンチレータを用いた中性子測定の検討2018

    • 著者名/発表者名
      坂本直哉、永易将充、納冨昭弘、若林源一郎、島津美宙、金政浩、福永淳一
    • 学会等名
      第13回九州放射線医療技術学術大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] A Design Study of an Application of the CsI Self-activation Method to the Neutron Rem-counter Technique2018

    • 著者名/発表者名
      T. Ueki, A. Nohtomi and G. Wakabayashi
    • 学会等名
      2018 IEEE NSS/MIC/RTSD
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Thermal Neutron Flux Measurement by Counting Conversion Electrons from 134mCs Generated in a CsI Scintillator2018

    • 著者名/発表者名
      M. Shimazu, G. Wakabayashi, A. Nohtomi, Y. Koba and K Shinsyo
    • 学会等名
      2018 IEEE NSS/MIC/RTSD
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The measurement of thermal neutron flux for the irradiation filed with a Pu-Be neutron source by the activation of a CsI scintillator2018

    • 著者名/発表者名
      M. Shimazu, M. Nakata, G. Wakabayashi, A. Nohtomi, Y. Koba and K. Shinsho
    • 学会等名
      14th International Workshop on Ionizing Radiation Monitoring
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Neutron distribution measurement by the self-activation of a CsI plate with CCD camera using a decaying self-activation imaging technique2018

    • 著者名/発表者名
      A.Nohtomi, M.Tokunaga, G.Wakabayashi, K.Shinsho
    • 学会等名
      ISRD2018: International Symposium on Radiation Detectors and Their Uses
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 自己放射化したCsIで観測されるI-128のβ線スペクトル形状歪みの因子について2017

    • 著者名/発表者名
      納冨昭弘、本田宗一郎、待鳥啓太、若林源一郎
    • 学会等名
      研究会「放射線検出器とその応用」(第31回)
    • 発表場所
      高エネルギー加速気研究機構(茨城県・つくば市)
    • 年月日
      2017-01-23
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] An image analysis for neutron distribution measurement by CsI plates with CCD camera using a decaying self-activation imaging technique2017

    • 著者名/発表者名
      M.Tokunaga, A.Nohtomi, J.Fukunaga,Y.Nakamura,Y.Umezu,S.Ohga,G.Wakabayashi,Y.Koba,K.Shinsho
    • 学会等名
      2017 IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A design study of a handy neutron energy spectrometer for BNCT daily QA procedure2017

    • 著者名/発表者名
      R. Kurihara, A.Nohtomi, G.Wakabayashi, Y.Sakurai, H.Tanaka
    • 学会等名
      2017 IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Simplification of neutron-monitoring System by using Cs-134m conversion electrons in a self-activated CsI scintillator2017

    • 著者名/発表者名
      R.Kakino, A.Nohtomi, G.Wakabayashi, J.Fukunaga, Y.Umezu, Y.Nakamura, S.Ohga
    • 学会等名
      2017 IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A method of high-sensitive neutron detection by using a self-activated scintillator2017

    • 著者名/発表者名
      A. Nohtomi
    • 学会等名
      The 13th International Workshop on Ionizing Radiation Monitoring
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] CsI板とCCDカメラを用いた簡易中性子分布測定手法の検討2017

    • 著者名/発表者名
      松本正郷、納冨昭弘
    • 学会等名
      第12回九州放射線医療技術学術大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] An image analysis for neutron distribution measurement by CsI plates with CCD camera using a decaying self-activation imaging technique2016

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Tokunaga, Akihiro Nohtomi, Junichi Fukunaga, Yasuhiko Nakamura, Yoshiyuki Umezu, Saiji Ohga, GenichiroWakabayashi, Yusuke Koba, Kiyomitsu Shinsho
    • 学会等名
      12th International Workshop on Ionizing Radiation Monitoring
    • 発表場所
      千代田テクノル(茨城県・大洗町)
    • 年月日
      2016-12-03
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A comparison of neutron generating properties between Varian Clinac 21EX and Varian TrueBeam by using a self-activation of CsI scintillator2016

    • 著者名/発表者名
      Ryo Kakino, Akihiro Nohtomi, Genichiro Wakabayashi, Junichi Fukunaga, Yoshiyuki Umezu, Yasuhiko Nakamura, Saiji Ohga
    • 学会等名
      12th International Workshop on Ionizing Radiation Monitoring
    • 発表場所
      千代田テクノル(茨城県・大洗町)
    • 年月日
      2016-12-03
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] シンチレータの自己放射化を用いた中性子検出技術とのその応用2016

    • 著者名/発表者名
      納冨昭弘、若林源一郎
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟県・新潟市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 加速器BNCTの為の中性子エネルギースペクトル評価装置の開発2016

    • 著者名/発表者名
      納冨昭弘、栗原凌佑、松尾亮子、徳永将瑛、柿野諒、櫻井良憲、田中浩基
    • 学会等名
      第13回日本中性子捕捉療法学会学術大会
    • 発表場所
      東京大学(東京都・文京区)
    • 年月日
      2016-08-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] CsIの自己放射化を用いた中性子強度分布測定へのCCD読み出しの応用と解析2016

    • 著者名/発表者名
      徳永将瑛、納冨昭弘、福永淳一、梅津芳幸、中村泰彦、大賀才路、若林源一郎、古場裕介、眞正浄光
    • 学会等名
      第28回 応用物理学会・放射線夏の学校
    • 発表場所
      リゾートイン白浜(千葉県・南房総市)
    • 年月日
      2016-08-02
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 加速器BNCT場のQAのための中性子エネルギースペクトロメータの応答関数の評価2016

    • 著者名/発表者名
      栗原凌佑、納冨昭弘、松尾亮子、徳永将瑛、柿野諒、櫻井良憲、田中浩基
    • 学会等名
      第28回 応用物理学会・放射線夏の学校
    • 発表場所
      リゾートイン白浜(千葉県・南房総市)
    • 年月日
      2016-08-02
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] CsIシンチレータの自己放射化により生成するI-128,Cs-134mを用いた中性子線量評価の検討2016

    • 著者名/発表者名
      柿野諒、納冨昭弘、福永淳一、梅津芳幸、中村泰彦、大賀才路、若林源一郎
    • 学会等名
      第28回 応用物理学会・放射線夏の学校
    • 発表場所
      リゾートイン白浜(千葉県・南房総市)
    • 年月日
      2016-08-02
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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