放射線治療場で発生する二次粒子の精密計測と線量評価

• 研究課題/領域番号: 25713047
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 一部基金
• 研究分野: 放射線科学
• 研究機関: 国立研究開発法人放射線医学総合研究所
• 研究代表者: 小平 聡 国立研究開発法人放射線医学総合研究所, 研究基盤センター, 主任研究員 (00434324)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 14,690千円 (直接経費: 11,300千円、間接経費: 3,390千円); 2015年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円); 2014年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2013年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
• キーワード: 医療被ばく / 放射線治療 / 二次粒子 / CR-39

研究成果の概要

放射線治療に用いられるX線や粒子線が、がんに投与する線量以外に、それらが人体内外の物質との核反応によって発生した二次粒子の実測を行った。特に標的核破砕反応で発生する二次粒子の角度分布を考慮した線量評価法を確立した。例えば、陽子線における二次粒子の線量寄与は線量当量で20%程度に及ぶことを明らかにした。入射原子核の電荷が大きくなると、単位粒子あたりの二次粒子の生成断面積は大きくなり、炭素線は陽子線の約6倍になることが分かった。一方で、1Gyで照射される炭素線のフルエンスは陽子線の約1/25となる。従って、線量寄与という観点では、炭素線は陽子線の1/5～1/6程度であることを実験により確認した。

研究成果

• [国際共同研究] Oklahoma State University(米国)
• [国際共同研究] Technische University Wien(オーストリア)
• [国際共同研究] Institute of Biomedical Problem(ロシア連邦)
• [雑誌論文] On the use of CR-39 PNTD with AFM analysis in measuring proton-induced target fragmentation particles (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Kodaira, T. Konishi, H. Kitamura, M. Kurano, H. Kawashima, Y. Uchihori, T. Nishio, N. Yasuda, K. Ogura, L. Sihver, E.R. Benton
  • 雑誌名: Nucl. Instrum. Meth. B 巻: 349 ページ: 163-168
  • DOI: 10.1016/j.nimb.2015.02.052
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Measurement of the secondary neutron dose distribution from the LET spectrum of recoils using the CR-39 plastic nuclear track detector in 10 MV X-ray medical radiation fields (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Fujibuchi, S. Kodaira, F. Sawaguchi, Y. Abe, S. Obara, M. Yamaguchi, H. Kawashima, H. Kitamura, M. Kurano, Y. Uchihori, N. Yasuda, Y. Koguchi, M. Nakajima, N. Kitamura, T. Sato
  • 雑誌名: Nucl. Instrum. Meth. B 巻: 349 ページ: 239-245
  • DOI: 10.1016/j.nimb.2015.03.006
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] 陽子・ヘリウムを成因とする標的核破砕二次粒子の宇宙放射線線量への寄与 (2016)
  • 著者名/発表者名: 小平聡, 内堀幸夫, 北村尚, 川嶋元, 蔵野美恵子, 小倉紘一, 安田仲宏, Lembit Sihver, Eric Benton
  • 学会等名: 第30回固体飛跡検出器研究会
  • 発表場所: 福井大学附属国際原子力工学研究所
  • 年月日: 2016-03-14
• [学会発表] CR-39と原子核乾板を用いた重イオンの核破砕反応の計測 (2016)
  • 著者名/発表者名: 四之宮創, 小平聡, 森島邦博, 長谷部信行, 蔵野美恵子, 久下謙一
  • 学会等名: 第30回固体飛跡検出器研究会
  • 発表場所: 福井大学附属国際原子力工学研究所
  • 年月日: 2016-03-14
• [学会発表] Dosimetry of therapeutic carbon beam and its fragments with CR-39 plastic nuclear track detectors (2015)
  • 著者名/発表者名: S Kodaira, N. Matsufuji, T Saito, N. Hasebe, H Kitamura, Y Uchihori, H Kawashima, M. Kurano, O. Ploc, L Sihver
  • 学会等名: The 15th International Congress of Radiation Research
  • 発表場所: 国立京都国際会館
  • 年月日: 2015-05-25
• [学会発表] Dosimetry of proton-induced target fragments with CR-39 PNTD and AFM (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Kodaira, T.Konishi, Y. Uchihori, H. Kitamura, M. Kurano, H. Kawashima, L. Sihver, Eric Benton
  • 学会等名: Space Radiation and Heavy Ions in Therapy Symposium 2015
  • 発表場所: あべのハルカス
  • 年月日: 2015-05-22
• [学会発表] CR-39を用いた自動飛跡追跡法による重イオンの核破砕反応断面積の測定 (2015)
  • 著者名/発表者名: 花岡慶祐、小平聡、蔵野美恵子、川嶋元、長谷部信行
  • 学会等名: 第29回固体飛跡検出器研究会
  • 発表場所: 福井大学
  • 年月日: 2015-03-30 – 2015-03-31
• [学会発表] CR-39とAFMを用いた陽子線からの標的核破砕粒子の線量計測法 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小平聡, 小西輝昭, 北村尚, 内堀幸夫, 川嶋元, 蔵野美恵子, 西尾禎治, 安田仲宏, 小倉紘一, Lembit Sihver, Eric R. Benton
  • 学会等名: 第29回固体飛跡検出器研究会
  • 発表場所: 福井大学
  • 年月日: 2015-03-30
• [学会発表] CR-39を用いた炭素線とフラグメント粒子の線量計測 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小平聡, 松藤成弘, 北村尚, 内堀幸夫, 川嶋元, 蔵野美恵子, Ondrej Ploc, Lembit Sihver
  • 学会等名: 第28回固体飛跡検出器（応用物理学会放射線分科会共催）
  • 発表場所: 神戸大学深江キャンパス
• [学会発表] Dosimetric measurement of secondary particles from therapeutic radiation beams (2014)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Kodaira
  • 学会等名: The 2nd Global Chinese Congress of Radiation Research
  • 発表場所: Suzhou, China
  • 招待講演