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本研究の目的は、ホウ素中性子捕捉療法（BNCT）のための中性子場の特性評価技術の検討であった。BNCTはガン細胞にB-10を含んだ薬剤を集積させ中性子を照射することで、B-10原子核と中性子との核反応から放出される短飛程(< 10 μm)の高LET粒子線によりガン細胞を細胞レベルで選択的に破壊する技術である。加速器を用いたBNCT用中性子場では、熱外中性子(おおよそ0.5 eVから10 keV)が支配的な場であり、熱外中性子が人体で減速され熱中性子(0.5 eV以下)となり、ガン細胞中のB-10と反応することで治療が行われる。BNCT用中性子場は熱中性子から速中性子(10 keV超)まで幅広いエネルギー領域の中性子が存在する混在場であり、被ばく量管理の観点から中性子スペクトルの評価が重要であろうと考えた。一方で、BNCTの現場においては、人体頭部を模した水ファントム中における熱中性子束の深さ分布の測定から、測定値と基準値との差が許容誤差の範囲内であるということが確認され、照射装置の品質保証（QA）がなされている。しかしながら、品質保証（QA）の測定の中で中性子スペクトルの評価は行われていなかった。そこで、本研究では中性子スペクトルを現状のQA測定から得られるデータを基に簡便に導出・評価できる測定技術を開発することとした。本スペクトメトリ―では、BNCT現場と同様なアクリル製水ファントム内に熱中性子検出器を設置し、その計数率の深さ分布を測定する。測定された計数率分布とモンテカルロ計算コードを用いて事前に計算した各深さにおける検出器の応答関数を基に、アンフォールディング計算を行うことにより入射中性子スペクトルを導出する。熱から速までの幅広いエネルギーを有する中性子場において本スペクトロメーターの実証試験を行い、十分な精度で中性子スペクトルを再構成できることを確認した。
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