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2018 年度 実績報告書

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)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードBNCT / ホウ素中性子捕捉療法 / 中性子 / 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 / シンチレーター
研究実績の概要

加速器中性子ビームを用いたガン治療(ホウ素中性子捕捉療法、BNCT)ではその中性子エネルギー分布に施設依存性が強く、モンテカルロ計算によるシミュレーションと合わせて実測による評価が望まれており、本研究では治療レベルの大強度中性子のエネルギー分布を精密に測定する技術を開発した。
3年目である平成30年度は、治療レベルの大強度中性子(熱外中性子フラックス1e+10 /cm2/s)のエネルギー分布を直接測定できる、Liガラスシンチレーターベースのボナー球スペクトロメーター(大強度用BSS)を完成させ、その特性評価と、加速器BNCT施設における実証試験を行った。
特性評価の過程では、検出素子の個体差の影響を精度良く評価するための校正ジグを製作し、ガンマ線に起因する信号の寄与の評価精度を向上させることに成功した。また、研究用原子炉において検出素子の対中性子強度リニアリティの評価を行った。
特性評価の結果を踏まえ、いばらき中性子医療研究センターの加速器BNCT施設において、治療レベルの大強度中性子ビームに対する実証実験に臨んだ。大強度用BSSからは想定通りの信号電流強度が得られ、アンフォールディング解析によって中性子エネルギー分布情報を導出することに成功した。結果は概ねモンテカルロ計算によるシミュレーションで得られた予想スペクトルと整合するものであったが、より精密なエネルギー情報を得られるようにするため、引き続き大強度BSSの応答関数の評価精度の向上に取り組むとともに、エネルギー分布測定の精度が治療結果に及ぼす影響についても考察を進めていく予定である。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2019 2018

すべて 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [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
    • 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
  • [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
    • 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
  • [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
    • 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

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公開日: 2019-12-27  

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