Development of gamma-ray dose measurement method in a neutron/gamma-ray mixed field for BNCT

BNCT中子/伽马射线混合场伽马射线剂量测量方法的研制

基本信息

批准号：
19H02648
负责人：
村田勲
金额：
$ 10.73万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19H02648/
关键词：
BNCT 線量計測ガラス線量計中性子とγ線の混在場減速材フィルター中性子ガンマ線混在場遮へい材フィルター混在場フィルター応答関数線量変換係数線量評価中性子/γ線混在場鉛フィルター γ線量

项目摘要

新しいがん治療法としてホウ素中性子捕捉療法(BNCT)の研究が進められている。このBNCTの問題点として、患者の被曝線量の計測が難しい、ということがある。将来の普及のためには、正確に被曝線量を計測・評価する手法を確立しておく必要がある。この難しさは、BNCTの治療場が中性子とγ線の混在場であることにある。本研究では、現在線量計測素子として一般に使用されているガラス線量計を用い、混在場でも中性子とγ線の線量を、別々に正確に計測する手法の開発を目指す。本申請では混在場におけるγ線の正確な線量計測法を開発する。具体的な方法は、2つのガラス線量計の計測線量の差からγ線の線量を求める、という方法である。本研究ではまず、1種類のガラスにより、γ線場での計測が可能であることを示すことを目指した。令和元年にフィルターの理論検討を行いその設計を終えた。令和2年度に製作・実験を計画していたが、コロナの影響で実施できなかった。従って、それが示されたと仮定し、2種類の理論検討に移った。まず、ガラス線量計の引き算により中性子の寄与が除去できるかどうかの検討を進めた。当初はガラス内のAgの存在により多少難しい、ということが分かったため、金属Liをフィルターの外に巻くことで中性子線量の絶対値を下げる試みを行った。しかし、これではLiが相当な厚さになることが分かった。1種類のガラスによる実験は、令和3年度に繰越にかかる補助事業として実施し、鉄製のフィルターを用いることで線量計測が可能であることを示した。また、二種類については理論的な体系を完成させた。令和4年度には、中性子とγ線の混在場の設計を実施した。中性子線源をDD中性子とし、減速材をγ線放出体として使用し、様々なエネルギー、線量を設定できるような設計とした。その製作まで行った。

作为一种新的癌症治疗方法，硼中子捕获疗法（BNCT）的研究正在取得进展。 BNCT 的一个问题是很难测量患者的辐射剂量。为了未来的广泛使用，有必要建立准确测量和评估暴露剂量的方法。这个困难在于BNCT治疗场是中子和伽马射线的混合场。在这项研究中，我们的目标是开发一种方法，即使在混合场中，也可以使用目前常用的剂量测量元件玻璃剂量计来精确测量中子和伽马射线剂量。在此应用中，我们将开发一种混合场中伽马射线的精确剂量测定方法。具体方法是根据两个玻璃剂量计测量的剂量之差计算出伽马射线剂量。在这项研究中，我们首先旨在证明使用一种玻璃可以在伽马射线场中进行测量。 2019年，我们对滤波器进行了理论研究并完成了设计。我们原计划在2020年进行生产和实验，但由于冠状病毒的影响而未能实现。因此，假设这一点已经被证明，我们继续研究两种类型的理论。首先，我们研究了是否可以通过使用玻璃剂量计进行减法来消除中子的贡献。最初，我们发现由于玻璃中存在银，这有些困难，因此我们尝试通过在过滤器外部包裹金属锂来降低中子剂量的绝对值。然而，人们发现这会导致Li的厚度相当大。作为结转补贴项目，2021 年使用一种玻璃进行了实验，结果表明可以使用铁过滤器进行剂量测量。我们还完成了这两种类型的理论体系。 2020财年，我们设计了中子和伽马射线的混合场。中子源是 DD 中子，慢化剂用作伽马射线发射器，设计允许设置各种能量和剂量。我甚至制作了它。