| 研究課題/領域番号 |
21K07579
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| 研究機関 | 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 |
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研究代表者 |
米内 俊祐 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子医科学研究所 物理工学部, グループリーダー (00415431)
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| 研究分担者 |
青木 勝海 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子医科学研究所 物理工学部, 博士研究員 (90964859)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| キーワード | 放射線 / 炭素線治療 / 二次中性子 / 晩発性影響 / モンテカルロシミュレーション / 線量計 |
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| 研究実績の概要 |
国内外における粒子線治療施設及び患者数の増加及び治療成績の向上により、治療後の晩発性リスク特に二次がんリスクが注目されている。粒子線治療において二次がんリスクの要因となりうる放射線は、治療体積周辺の線量に寄与する一次、二次荷電粒子と、全身の線量に寄与する二次中性子である。本研究では、炭素線治療室内の二次中性子周辺線量当量分布の評価に焦点を当てる。現在まで、測定による評価では汎用的な中性子線量計が用いられているが、これらは漏洩線量等の低線量率の測定を目的に設計されていること、また、想定しているエネルギースペクトルが異なることから炭素線治療室内の測定には適さない。これらの背景から、本研究の目的は、炭素線治療室内の中性子線量測定に焦点を絞った簡便かつ精度の高い中性子線量計を開発することである。
令和3年度において、計画時に想定した従来のレムカウンターで使用されている熱中性子に高感度のHe3比例計数管ではなく、計画時には想定してなかった別のガスカウンターの有用性を見いだした。令和4年度においては、このガスカウンター検出器の使用を仮定して、モンテカルロシミュレーション計算によって検出器の波高分布の計算、さらにはエネルギーを関数とした応答関数の計算をすることにより、中性子線量計の設計検討を行った。検討の結果、最適な検出器応答を得る減速体系を取得した。さらに、検出応答から線量を導出する算出方法を取得した。仮定した炭素線治療室内の中性子エネルギースペクトルについて、本研究で取得した方法により算出した周辺線量当量は、線量換算係数から算出した周辺線量当量と極めて良く一致することを確認した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
令和3年度の検討において、計画時に想定していなかったガスカウンターの使用の可能性を得たため、中性子線線量計の設計検討を今年度も継続した。この影響により全体として、やや遅れている。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和4年度に研究分担者を追加し、本研究課題の遂行している。令和4年度に概念設計の目処を得ることができたため、今後試作機の構築及び実験的検証を遂行していく。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
モンテカルロシミュレーションによる検討に時間を要し、試作機の製作、実験的検証に移行することができなかったために次年度使用額が生じた。次年度は試作機の製作、実験的検証に移行するため、それらの整備に助成金を使用していく。
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