| 研究課題/領域番号 |
24310044
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
星 正治 広島大学, 原爆放射線医科学研究所, 名誉教授 (50099090)
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| 研究分担者 |
鬼塚 昌彦 純真学園大学, 保健医療学部, 教授 (70128544)
遠藤 暁 広島大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (90243609)
石川 正純 北海道大学, 医学系研究院, 教授 (80314772)
佐藤 斉 茨城県立医療大学, 保健医療学部, 教授 (90285057)
大瀧 慈 広島大学, 原爆放射線医科学研究所, 教授 (20110463)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| キーワード | BNCT / Liターゲット / 冷却システム / 加速器 / 中性子 / ホウ素 / 中性子線量評価 |
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| 研究概要 |
これまで下からピンホールにより水流を上昇させその上の銅ターゲットを冷却する噴流式冷却法を使っていた。本研究では、新しくピンを立てたターゲット冷却システムを考案して実験を行った。水流は横からピンの付いた冷却部分を通し冷却効率を上げるものである。事前に熱の伝導計算を行い十分な冷却が可能なことを確かめた。試験結果は噴流式と同等の冷却効率があることが分かった。実機では、陽子は3MeV,20mAの出力を必要とする。この60kWの高い発熱に対して十分な冷却が可能かどうか確認する試験が必要となるが、現在それだけの出力を持った加速器がない。それで茎cm2当たりの発熱が同等の条件でシミュレーションすることにした。構造解析コードを用いてピン方式のターゲットの発熱冷却システムを検討し設計製作した。試験の結果、約1cm^2のビームスポットで3MeV,600μAまで確認でき、その際の水温の上昇は20℃程度であった。冷却水の温度は20℃であるので、最大40℃までの温度上昇であった。リチウムの融点は180℃であるので十分な冷却能力を持つ。これを実機では200cm^2程度まで広げるので理論的には360kWまで可能となった。十分な冷却能力があり今後は実機の製作と試験が必要である。
もう一つの目的は、熱外中性子の電離箱方式の測定器の開発である。熱外中性子をリアルタイムで測定する方法はいままでになかった。そのためにリチウムとホウ素を主とする材料の壁を使ったファーウェストテクノロジー社のIC47シリーズの形式で製作した。試験機の製作は終わりいま試験中である。ガンマ線を使った試験では,漏洩電流が10^<-14>A程度であった。これで十分な性能があることが分かった。今後の試験では、ガンマ線測定用のグラファイトチェンバーと速中性子測定用の組織等価チェンバーを使い、ガンマ線、速中性子、熱外中性子を測定しその性能を確認する。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
2年前の東北関東大震災の影響で放射線医学総合研究所(千葉)で使用していた加速器が一年ほど停止し、その後の影響があったが、昨年本科研費が開始された際からはほぼ回復した。新しいターゲットシステムも実験が順調に進んだ。そのほか熱外中性子の開発は当初の計画以上に進展している。
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| 今後の研究の推進方策 |
予定通りであり、今後はサイズを実機にあわせ製作を行う。また実用化に向けあらたにターゲットを陽子ビームの照射が原因で起こる損傷の防止策を考案し実証する。新たに開発した熱外中性子の計測器は実際の場で照射試験を行う。
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