2014 Fiscal Year Research-status Report
中性子捕捉療法のための自由に変形可能な中性子線及びガンマ線遮蔽材の開発
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26560258
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
田中 浩基 京都大学, 原子炉実験所, 特定准教授 (70391274)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
櫻井 良憲 京都大学, 原子炉実験所, 准教授 (20273534)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 中性子捕捉療法 / 加速器中性子源 / 遮蔽材 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は中性子捕捉療法において、エネルギーの異なる中性子及びガンマ線の混在場に適応可能な遮蔽材を開発することと、新しい測定手法を用いてその遮蔽効果を評価することである。照射される患者の体の各位置において中性子エネルギースペクトルとガンマ線線量率が異なることからそれぞれの位置で適した遮蔽材の組み合わせを導出する必要がある。本年度ではモンテカルロシミュレーションにより、遮蔽材の組み合わせの最適化を実施した。高速中性子及び熱外中性子の遮蔽材としては、フッ化リチウム含有ポリエチレンが有効であることを確認することができた。熱中性子の遮蔽材としてはフッ化リチウムが患者周りでは有効であることを確認することができた。ガンマ線の遮蔽としては、鉛が有効であることを確認した。また、それぞれの遮蔽材の粒径の最適化を実施した。シミュレーションによる最適化と並行して、放射化箔とイメージングプレートの組み合わせによる中性子の二次元分布測定の原理確認を実施した。熱中性子分布測定には金箔を用いた。放射化した金箔をイメージングプレートに露光することで、熱中性子の二次元分布を取得することができた。一方、高速中性子の分布測定にはアルミ箔を用いた。高エネルギー中性子にしきい反応を有する27Al(n,p)27Mg、27Al(n,α)24Na のイベントを弁別するために、放射化したアルミ板とイメージングプレートとの間に24Naからのベータ線(1.39MeV)の飛程より厚いアルミ板を挿入することで24Na からの寄与を除去することができ、本研究で提案している測定の原理を確認することができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初予定していた減速材の最適化及び、放射化箔とイメージングプレートの組み合わせによる新しい中性子測定方法の原理確認試験を順調に遂行することができたため。高速中性子を測定するための放射化箔のサーベイについては引き続き実施する必要があると考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成26年度で実施した遮蔽材の最適化結果をもとに、遮蔽実験を実施する。また、遮蔽実験の結果を、シミュレーション結果にフィードバックし、最適な遮蔽材の組み合わせを選択する。最適化した遮蔽材を実際に加速器中性子源もしくは原子炉中性子源の減速体表面に設置し照射試験を実施する。照射試験で得られた知見をフィードバックし、さらに遮蔽材の最適化を実施する。その際に熱中性子の二次元分布取得には金箔を用い、高エネルギー中性子分布取得にはアルミ、及びサーベイした放射化箔を用いる。最終年度では実際に加速器中性子源もしくは原子炉中性子源と人体等価ファントムを用いて実用化試験を実施し、全身被ばく軽減の効果を確認し、成果を取りまとめる。臨床研究への応用まで実現したいと考えている。
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| Causes of Carryover |
遮蔽実験を実施する際に京都大学原子炉中性子源が必要となるが、平成26年6月から平成27年3月末まで京都大学原子炉中性子源が休止していた。遮蔽実験を繰り返し行い、遮蔽材の最適化を実施する必要がある。遮蔽実験後にさらに改善点が出てきた際の遮蔽材の改良費として次年度へ予算を繰り越した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成26年度に繰り越した予算は遮蔽材の購入費として使用する。平成27年度に予定している予算は全て当初の計画通りに執行する予定である。
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[Presentation] Development of real time neutron monitors for BNCT2014
Author(s)
H. Tanaka, Y. Sakurai, M. Suzuki, S. Masunaga, Y. Kinashi, K. Taki, T. Fujii, N. Fujimoto, T.Takata, T. Watanabe, Y. Nakagawa, M. Narabayashi, N. Kondo, A. Maruhashi, K. Ono
Organizer
2nd International workshop on BNCT
Place of Presentation
京都大学(京都府京都市)
Year and Date
2014-12-09 – 2014-12-10
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