• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2023 年度 実施状況報告書

BNCT用中性子ビーム評価手法確立に向けたスペクトロメータの開発と適用性評価

研究課題

研究課題/領域番号 22K12667
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)

研究分担者 渡辺 賢一  九州大学, 工学研究院, 教授 (30324461)
熊田 博明  筑波大学, 医学医療系, 准教授 (30354913)
田中 浩基  京都大学, 複合原子力科学研究所, 教授 (70391274)
真鍋 征也  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, 研究員 (40910005)
原野 英樹  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, 研究グループ長 (60302775)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
キーワード中性子 / ホウ素中性子捕捉療法 / BNCT / シンチレーター / スペクトロメーター / 中性子スペクトル / 線量 / 中性子サーベイメーター
研究実績の概要

ホウ素中性子捕捉療法(BNCT)で見られるような大強度中性子のエネルギー分布を実験的に評価するために、微小リチウムガラスシンチレーターを用いた改良型ボナー球スペクトロメーター(微小リチウムガラスBSS)を製作し、産業技術総合研究所の中性子実験施設においてその特性評価実験を継続して実施した。京都大学複合原子力科学研究所の研究用原子炉KURの医療用熱外中性子照射設備において、大強度中性子ビームの測定実験を行った。治療レベルの大強度中性子に対する高計数率測定で重要なパルス信号処理パラメータを改善し、測定システムを確立した。スペクトル導出に必要な応答関数をモンテカルロ計算によって評価したが、その計算制度を向上させるために、シンチレーター周辺の構造を詳細に理解するべく、既に実装された検出器のCT撮像に取り組んだ。また、本研究で開発しているボナー球検出器は従来のものに比べて検出素子が小型化したため、実効的な減速材厚さが増し、BSS全体のエネルギー特性が変化した。これに対応すべく、応答関数を調整した追加のボナー球検出器の製作を開始した。
BSS完成後には治療施設内での任意の箇所において中性子サーベイメーターによる「簡易的」な中性子線量測定の結果をBSSによる測定で検証できるようになると期待されており、昨年度に筑波大学のBNCT施設において中性子サーベイメーターによる調査測定を実施していた。今年度はその測定結果を検証し、来年度、既述のBSS完成後に比較測定を実施する準備を行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

微小リチウムガラスBSSの製作・信号確認・実地試験が順調に進行している。昨年度の課題であった信号処理の最適化にも成功し、BNCT施設での測定にも成功している。

今後の研究の推進方策

微小リチウムガラスBSSについては、検出素子周辺のCT観察結果を反映し、応答関数計算の精度を向上させる。また、検出素子の小型化に対応してBSS全体としての応答特性を改善するための追加ボナー球検出器を製作する。これらを用いて治療施設実地での再測定を行う。さらに、その結果を用いてBNCT用に改造した中性子サーベイメーターによる簡易的な中性子線量測定の結果を検証し、本研究の成果が線量評価や線量測定器の製品開発に役立つことを実証したい。

次年度使用額が生じた理由

測定の結果を踏まえて、モンテカルロ計算による応答関数を行った後に追加の検出器を設計・製作することが主な理由となり、次年度使用額が生じた。次年度の当該検出器の製作等に充てる予定である。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (2件) (うちオープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 産総研の中性子国家標準と関連国際規格の紹介2024

    • 著者名/発表者名
      増田 明彦、原野 英樹、松本 哲郎、真鍋 征也
    • 雑誌名

      応用物理学会放射線分科会誌『放射線』

      巻: 49-3 ページ: -

  • [雑誌論文] Development of Bonner sphere spectrometer using small lithium-glass scintillator for intense neutron beams2023

    • 著者名/発表者名
      A. Masuda, T. Matsumoto, S. Manabe, K. Watanabe, A. Ishikawa, H. Tanaka, Y. Sakurai, H. Harano, T. Takata, A. Uritani
    • 雑誌名

      KURNS Progress Report 2022

      巻: 2022 ページ: 17

    • オープンアクセス
  • [学会発表] 大強度中性子用ボナー球スペクトロメーターの開発2024

    • 著者名/発表者名
      増田 明彦、松本 哲郎、真鍋 征也、原野 英樹、石川 諒尚、渡辺 賢一、瓜谷 章、山﨑 淳、田中 浩基
    • 学会等名
      放射線安全と医学応用のための計測研究会
  • [学会発表] 中性子医療照射における体幹部被ばく線量評価手法の開発2024

    • 著者名/発表者名
      増田 明彦、松本 哲郎、真鍋 征也、原野 英樹、熊田 博明、田中 浩基
    • 学会等名
      2023年度計量標準総合センター成果発表会
  • [学会発表] 産総研の中性子標準と中性子医療用計測技術開発の紹介2023

    • 著者名/発表者名
      増田 明彦、原野 英樹、松本 哲郎、真鍋 征也
    • 学会等名
      第84回応用物理学会秋季学術講演会
    • 招待講演

URL: 

公開日: 2024-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi