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加速器BNCT用中性子エネルギー分布測定技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K21679
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 量子ビーム科学
医学物理学・放射線技術学
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

増田 明彦  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 主任研究員 (70549899)

研究協力者 松本 哲郎  
原野 英樹  
熊田 博明  
高田 健太  
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
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード中性子 / 放射線計測 / ホウ素中性子捕捉療法 / BNCT / 大強度中性子 / ボナー球 / シンチレーター / 放射線治療 / 加速器中性子源 / スペクトル / エネルギー / アンフォールディング / 加速器 / 放射線
研究成果の概要

ホウ素中性子補足療法(BNCT)のための加速器中性子ビームのエネルギー分布測定技術を開発した。まずは加速器施設開発段階にのみ利用可能であった微弱ビームに対して既存のボナー球スペクトロメーター(BSS)による測定を行い、加速器BNCT用熱外中性子ビームに対するボナーアンフォールディング法の適用性を検証した。さらに、治療レベルの大強度中性子ビームを直接測定できるシンチレーターベースの大強度中性子用BSSを開発した。光電子増倍管の電流信号測定とLi-6及びLi-7ガラスシンチレーターを用いたガンマ線影響の補正技術を導入し、実際の加速器BNCT施設において治療レベルの中性子ビームの測定に成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

加速器BNCTでは、小型加速器による大強度中性子発生技術が急速に進展した一方で、生成した中性子ビームを実験的に精密測定する技術の開発が強く望まれていた。本研究では、BNCT用加速器中性子源の実機に対する中性子スペクトル測定に成功し手法の有効性を実証するとともに、治療レベルの大強度中性子のエネルギー分布を直接測定できる検出器を開発した。これらの過程で、BNCT用中性子の特性に応じた測定ノウハウも蓄積された。これらを活用・発展させることで、BNCT治療実績の向上に貢献できるだけでなく、大強度中性子の測定技術そのものの発展にも寄与できると考えている。

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

    (13件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Neutron spectral fluence measurements using a Bonner sphere spectrometer in the development of the iBNCT accelerator-based neutron source2017

    • 著者名/発表者名
      Masuda Akihiko、Matsumoto Tetsuro、Takada Kenta、Onishi Takahiro、Kotaki Kohei、Sugimoto Hidenori、Kumada Hiroaki、Harano Hideki、Sakae Takeji
    • 雑誌名

      Applied Radiation and Isotopes

      巻: 127 ページ: 47-51

    • DOI

      10.1016/j.apradiso.2017.05.010

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 加速器BNCTにおける中性子エネルギー分布測定技術の開発2019

    • 著者名/発表者名
      増田 明彦
    • 学会等名
      京都大学複合原子力科学研究所 専門研究会 放射線治療と放射線防護のための放射線計測に関する研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 大強度中性子用 BSS の開発と加速器 BNCT 施設での測定2019

    • 著者名/発表者名
      増田 明彦、松本 哲郎、熊田 博明、高田 健太、田中 進、南 雄己、堀 順一、櫻井 良憲、佐野 忠史、原野 英樹、榮 武二
    • 学会等名
      第66回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Demonstration of BSS unfolding method for BNCT neutron field and development of new BSS using Li-glass scintillators coupled with current-mode-operated PMTs for intense neutron field2018

    • 著者名/発表者名
      Akihiko Masuda, Tetsuro Matsumoto, Hiroaki Kumada, Kenta Takada, Jun-ichi Hori, Yoshinori Sakurai, Tadafumi Sano, Hideki Harano, Takeji Sakae
    • 学会等名
      2018 IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 加速器大強度中性子源用ボナー球スペクトロメーターの開発と特性評価2018

    • 著者名/発表者名
      増田 明彦、松本 哲郎、熊田 博明、高田 健太、堀 順一、櫻井 良憲、佐野 忠史、原野 英樹、榮 武二
    • 学会等名
      2018年 第79回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 中性子標準技術の応用研究(高エネルギー中性子、BNCT)2018

    • 著者名/発表者名
      増田 明彦
    • 学会等名
      第69回 放射線計測研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 先進医療開発を支える高精度中性子計測技術2018

    • 著者名/発表者名
      増田 明彦、松本 哲郎、原野 英樹
    • 学会等名
      JASIS2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] BNCT加速器中性子源の開発段階における中性子スペクトラルフルエンスの実験的評価2017

    • 著者名/発表者名
      増田明彦、松本哲郎、高田健太、大西貴博、小滝幸平、杉本英法、熊田博明、原野英樹、榮武二
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Liガラスシンチレータを用いた電流モードによる測定と応用2017

    • 著者名/発表者名
      松本哲郎、増田明彦、原野英樹、堀順一、佐野忠史
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ホウ素中性子捕捉療法向けの熱外中性子エネルギー分布測定2017

    • 著者名/発表者名
      増田明彦、松本哲郎、原野英樹、高田健太、熊田博明
    • 学会等名
      2016年度 計量標準総合センター成果発表会
    • 発表場所
      産業技術総合研究所(茨城県)
    • 年月日
      2017-01-27
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Liガラスシンチレータを用いた電流モードによる測定法の精密化に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      松本哲郎、増田明彦、原野英樹、堀順一
    • 学会等名
      2016年度 計量標準総合センター成果発表会
    • 発表場所
      産業技術総合研究所(茨城県)
    • 年月日
      2017-01-27
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] がん治療用中性子ビームのエネルギー分布測定技術2017

    • 著者名/発表者名
      増田 明彦、松本 哲郎、原野 英樹、熊田 博明、高田 健太、大西 貴博、榮 武二
    • 学会等名
      JASIS2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 加速器BNCT施設における中性子スペクトラルフルエンス評価2017

    • 著者名/発表者名
      増田 明彦、松本 哲郎、熊田 博明、高田 健太、大西 貴博、原野 英樹、榮 武二
    • 学会等名
      第60回放射線化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 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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