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BNCTのための中性子・γ線混在場におけるγ線量計測法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19H02648
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分31010:原子力工学関連
研究機関大阪大学

研究代表者

村田 勲  大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (30273600)

研究分担者 玉置 真悟  大阪大学, 大学院工学研究科, 助教 (10823396)
日下 祐江  大阪大学, 大学院工学研究科, 技術職員 (30781314)
佐藤 文信  大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (40332746)
加藤 逸郎  大阪大学, 歯学部附属病院, 講師 (60314390)
吉田 茂生  東海大学, 工学部, 教授 (70174927)
宮丸 広幸  大阪公立大学, 大学院工学研究科, 教授 (80243187)
伊達道 淳  大阪大学, 大学院工学研究科, 技術専門員 (50379145)
杉本 久司  大阪大学, 工学研究科, 技術専門職員 (40379144)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
16,770千円 (直接経費: 12,900千円、間接経費: 3,870千円)
2022年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2021年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2020年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2019年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワードBNCT / 中性子・ガンマ線混在場 / ガラス線量計 / フィルター / 線量 / 中性子ガンマ線混在場 / 遮へい材フィルター / ガンマ線量 / 線量計測 / 中性子とγ線の混在場 / 減速材フィルター / 混在場 / 応答関数 / 線量変換係数 / 線量評価 / 中性子/γ線混在場 / 鉛フィルター / γ線量
研究開始時の研究の概要

新しいがん治療法にホウ素中性子捕捉療法(BNCT)がある。BNCTは中性子線を用いるが、患者の被曝線量の計測が難しい。本研究では、将来の普及のため、正確に被曝線量を計測・評価する手法を確立を目指す。BNCT場では、中性子によりγ線が発生するため、常に中性子とγ線の混在場になり、計測を難しくしている。本研究では、現在線量計測素子として使用されているガラス線量計と鉛フィルターを用い、混在場でも中性子とγ線の線量を、別々に正確に計測する手法の開発を目指す。本申請では、まず中性子とγ線の混在場におけるγ線の正確な線量計測法を開発する。

研究成果の概要

ホウ素中性子捕捉療法(BNCT)のためのガンマ線線量計測法の開発を行った。BNCTでは、中性子とγ線の混在場となるため、線量を別々に同時に計測する必要がある。本研究では、(n,γ)反応により発生する高エネルギーγ線までを精度良く計測できるガラス線量計用のフィルターの開発を行った。その結果、ガンマ線場における、黒鉛、ニッケル、タングステンを用いたフィルターの開発に成功した。また、混在場の解を理論的に求め、その解の一つ(リチウム)を求めることにも成功した。さらに、混在場を再現する場についても設計を終えることができ、現在、その製作を進めているところである。今後、実証実験を行い実用に向けた検証を行う。

研究成果の学術的意義や社会的意義

BNCTで重要なことは、正常細胞線量を抑えることである。BNCTは中性子場に人体を設置することになり、この場合、入射する中性子だけではなく、二次的に発生するガンマ線による照射を受ける。つまり、照射中に中性子とγ線の線量を別々にその場計測する必要がある。我々は、ガラス線量計にフィルターを取り付け、2種類の線量計の差を取ることでそれぞれの線量を計測する手法を提案した。そして、10MeVまでのガンマ線を正確に計測することに成功した。BNCTの治療をすることは重要であるが、それより重要なことは、患者の被ばく量を正確に知ることである。本手法により、γ線については精度良く計測することができるようになった。

報告書

(5件)
  • 2023 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 6件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Accurate gamma-ray dose measurement up to 10 MeV by glass dosimeter with a sensitivity control filter for BNCT2024

    • 著者名/発表者名
      F. Kamisaki, T. Inoue, K. Tomiyoshi, M. Matsuki, K. Aoki, S. Kusaka, S. Tamaki, F. Sato, I. Murata
    • 雑誌名

      Applied Radiation and Isotopes

      巻: 209 ページ: 111299-111299

    • DOI

      10.1016/j.apradiso.2024.111299

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Response control of RPLGD for gamma-ray dose measurement using lead filters for BNCT2023

    • 著者名/発表者名
      K. Tochitani, K. Tomiyoshi, T. Inoue, F. Kamisaki, M. Matsuki, K. Hiramatsu, K. Aoki, S. Kusaka, S. Tamaki, F. Sato, I. Murata
    • 雑誌名

      Applied Radiation and Isotopes

      巻: 199 ページ: 110897-110897

    • DOI

      10.1016/j.apradiso.2023.110897

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Development of n-γ mixed fields based on a D-D neutron source for validation of material-filtered RPLGD for BNCT2023

    • 著者名/発表者名
      Zixu Xu*, Kazuma Aoki, Shingo Tamaki, Sachie Kusaka, and Isao Murata Graduate School of Engineering, Osaka University, Osaka, Japan
    • 学会等名
      THE 11TH INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON RADIATION SAFETY AND DETECTION TECHNOLOGY
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Gamma-Ray Dosimeter Development Using Radio-Photoluminescence Glass Dosimeter (RPLGD) in Neutron/Gamma-Ray Mixed Field for BNCT -Control of the response of RPLGD with a shielding filter-2022

    • 著者名/発表者名
      Masaya Matsuki, Fumiaki Kamisaki, Zixu Xu, Shingo Tamaki, Sachie Kusaka, Fuminobu Sato, Isao Murata
    • 学会等名
      Young Researchers’ BNCT Meeting 2022
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Characterization of various types of n-γ mixed fields based on a D-D neutron source2022

    • 著者名/発表者名
      Zixu Xu, Masaya Matsuki, Kazuma Aoki, Shingo Tamaki, Sachie Kusaka, and Isao Murata
    • 学会等名
      2022 Symposium on Nucl. Data
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of n-γ mixed fields based on a D-D neutron source for validation of material-filtered RPLGD for BNCT2022

    • 著者名/発表者名
      Zixu Xua, Masaya Matsukia, Kazuma Aokib, Shingo Tamakia, Sachie Kusakaa, Isao Murata
    • 学会等名
      37th Radiation Detector and Its Use
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] γ-Ray Dose Measurement Using Radio-Photoluminescence Glass Dosimeter (RPLGD) in Neutron/γ-Ray Mixed Field for BNCT ~Examination of the response of RPLGD in low-energy region~2021

    • 著者名/発表者名
      富吉 晃太郎
    • 学会等名
      19th Int. Cong. Neutron Capture Therapy
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 複数材料フィルターで覆ったガラス線量計を用いた中性子・ガンマ線混在場における ガンマ線量測定法の開発2021

    • 著者名/発表者名
      神先 史晃
    • 学会等名
      第17回日本中性子捕捉療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] BNCTのための蛍光ガラス線量計を用いた中性子/γ線混在場におけるγ線の測定 ~低エネルギーγ線源を用いた検証実験~2021

    • 著者名/発表者名
      富吉 晃太郎
    • 学会等名
      第17回日本中性子捕捉療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Development of Gamma-ray Dosimeter Using Radio-Photoluminescence Glass Dosimeter and Gamma-ray Filter in A Neutron/Gamma-ray Mixed Field for BNCT2019

    • 著者名/発表者名
      Tokiya Inoue, Koki Tochitani, Shingo Tamaki, Sachie Kusaka, Fuminobu Sato, Isao Murata
    • 学会等名
      10th Young Researchers BNCT Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [産業財産権] 放射線の線量計測方法および線量計測装置2019

    • 発明者名
      Isao Murata
    • 権利者名
      Isao Murata
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2019-174457
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2025-01-30  

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