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加速器を用いたホウ素中性子捕捉療法のためのリチウムターゲット冷却システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 18659349
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 放射線科学
研究機関広島大学

研究代表者

星 正治 (2007-2008)  広島大学, 原爆放射線医科学研究所, 教授 (50099090)

田中 憲一 (2006)  広島大学, 原爆放射線医科学研究所, 助手 (70363075)

研究分担者 遠藤 暁  広島大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (90243609)
田中 憲一  札幌医科大学, 医学部, 講師 (70363075)
星 正治  広島大学, 原爆放射線医科学研究所, 教授 (50099090)
研究期間 (年度) 2006 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2008年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2007年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2006年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワード中性子捕捉療法 / 加速器 / リチウムターゲット / 冷却システム / 除熱
研究概要

線質・線量面から見た加速器BNCTの成立性を確認した条件である、エネルギー1.9〜2.5MeV、電流10〜20mAの陽子ビームをLiターゲットに入射する場合を想定して、Liターゲット冷却方法の検討を継続して行った。本年度は、照射実験用の加速器が不具合により使用できなかったため、模擬計算による考察を行なった。並行して、Liターゲットの作成工法についての検討を継続して特許化するとともに、照射実験用のガラス線量計の整備を行った。
模擬計算においては、1cmφの2.5MeV陽子ビームを20cmφのLiターゲットにスキャニング照射する場合を想定し、スキャニング周波数がLi温度やCuバッキング強度に及ぼす影響を汎用非線形構造解析システムFINASにより解析した。陽子のエネルギーストラグリングを無視すれば2.5MeV陽子はLi表面から深さ90μm程度にわたって中性子を発生するが、それ以降の深さの陽子発熱をCu中で起こす観点から厚さ100μmのLiと、陽子がLi中で全エネルギーを付与する230μmのLiで、上記の解析結果を比較した。その結果、予見に反して厚いLiの方が有利である事を明らかにした。この場合、スキャニング周波数9Hz以上であれば、Liの融点179℃に対して150℃以下に保つことができ、かつBNCT照射中に熱サイクルでCuバッキングが降伏応力に達さないことがわかった。また、スキャニング機構が故障し陽子ビームがLi上の一箇所に滞留しターゲット構造を破壊するのを防ぐには、20ms程度に陽子ビームを停止する必要があることを明らかにした。
これらの結果を踏まえ、引き続きLiターゲット除熱の検討を更に進めたい。

報告書

(3件)
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2009 2006

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 1件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Characteristics of proton beam scanning dependent on Li target thickness from the viewpoint of heat removal and material strength for accelerator-based BNCT2009

    • 著者名/発表者名
      K. Tanaka, H. Yokobori, S. Endo, T. Kobayashi, G. Bengua, I. Saruyama, Y. Nakagawa, M. Hoshi
    • 雑誌名

      Applied Radiation and Isotopes 67

      ページ: 259-265

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of moderator assembly dimension for accelerator boron neutron capture therapy of brain tumors using ^7Li(p,n) neutrons at proton energy of 2.5 MeV2006

    • 著者名/発表者名
      K.Tanaka, T.Kobayashi, G.Bengua, Y.Nakagawa, S.Endo, M.Hoshi
    • 雑誌名

      Medical Physics 33・6

      ページ: 1688-1694

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Characterization of moderator assembly dimension for accelerator boron neutron capture therapy of brain tumors using ^7Li(p,n) neutrons at proton energy of 2.5 MeV2006

    • 著者名/発表者名
      K.Tanaka, T.Kobayashi, G.Bengua, Y.Nakagawa, S.Endo, M.Hoshi
    • 雑誌名

      Advances in Neutron Capture Therapy 2006 (Proceedings of 12th International Congress on Neutron Capture Therapy)

      ページ: 323-326

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [産業財産権] ホウ素中性子捕獲療法用ターゲットの製造方法2009

    • 発明者名
      TNS, アーテック, 広島大学計8名
    • 権利者名
      TNS, アーテック, 広島大学
    • 取得年月日
      2009-03-13
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [産業財産権] ホウ素中性子捕獲療法用ターゲットの製造方法2006

    • 発明者名
      TNS, アーテック, 広島大学 計8名
    • 権利者名
      TNS, アーテツク, 広島大学
    • 産業財産権番号
      2006-133455
    • 出願年月日
      2006-05-12
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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