加速器を用いたホウ素中性子捕捉療法のためのリチウムターゲット冷却システムの開発

开发用于基于加速器的硼中子俘获疗法的锂靶冷却系统

基本信息

批准号：
18659349
负责人：
星正治
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Hiroshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

線質・線量面から見た加速器BNCTの成立性を確認した条件である、エネルギー1.9〜2.5MeV、電流10〜20mAの陽子ビームをLiターゲットに入射する場合を想定して、Liターゲット冷却方法の検討を継続して行った。本年度は、照射実験用の加速器が不具合により使用できなかったため、模擬計算による考察を行なった。並行して、Liターゲットの作成工法についての検討を継続して特許化するとともに、照射実験用のガラス線量計の整備を行った。模擬計算においては、1cmφの2.5MeV陽子ビームを20cmφのLiターゲットにスキャニング照射する場合を想定し、スキャニング周波数がLi温度やCuバッキング強度に及ぼす影響を汎用非線形構造解析システムFINASにより解析した。陽子のエネルギーストラグリングを無視すれば2.5MeV陽子はLi表面から深さ90μm程度にわたって中性子を発生するが、それ以降の深さの陽子発熱をCu中で起こす観点から厚さ100μmのLiと、陽子がLi中で全エネルギーを付与する230μmのLiで、上記の解析結果を比較した。その結果、予見に反して厚いLiの方が有利である事を明らかにした。この場合、スキャニング周波数9Hz以上であれば、Liの融点179℃に対して150℃以下に保つことができ、かつBNCT照射中に熱サイクルでCuバッキングが降伏応力に達さないことがわかった。また、スキャニング機構が故障し陽子ビームがLi上の一箇所に滞留しターゲット構造を破壊するのを防ぐには、20ms程度に陽子ビームを停止する必要があることを明らかにした。これらの結果を踏まえ、引き続きLiターゲット除熱の検討を更に進めたい。

我们继续研究LI目标冷却方法，假设能量为1.9至2.5 MeV且电流为10至20 Ma的质子束入射在LI目标上，这是从辐射质量和剂量的角度来确认建立加速器BNCT的情况。今年，由于故障而无法使用辐照实验的加速器，因此我们进行了模拟计算研究。同时，该公司继续为创建LI目标的方法提供专利，并开发了用于辐照实验的玻璃剂量计。在模拟计算中，将2.5 MeV质子束辐照到20厘米LI目标，并使用通用非线性非线性结构分析系统FINAS分析了扫描频率对LI温度和CU背衬强度的影响。如果忽略了质子的能量挣扎，则2.5 MeV质子在LI表面的深度约为90μm的深度上产生中子，但是为了从CU中的深度产生质子热，上述分析结果与LI相比，与LI相比，该结果是100μm厚的，LI为230μm，质子为230μm。结果，据揭示了较厚的Li更有利，与可预见的未来相反。在这种情况下，如果扫描频率为9 Hz或更高，则可以将其保持在150°C或低于LI的熔点，并且发现在BNCT辐照过程中，CU背部在热循环过程中未达到屈服应力。还揭示了为了防止扫描机理失败，质子梁在LI上的某个点停留并破坏目标结构，必须在约20毫秒内阻止质子束。考虑到这些结果，我们想继续进一步考虑去除LI目标的热量。

项目成果

期刊论文数量（1）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Characteristics of proton beam scanning dependent on Li target thickness from the viewpoint of heat removal and material strength for accelerator-based BNCT

从基于加速器的 BNCT 的排热和材料强度的角度来看，质子束扫描的特性取决于 Li 靶厚度

DOI：
发表时间：
2009
期刊：
Appl. Radiat. Isot 67
影响因子：
0
作者：
K. Tanaka;H. Yokobori;S. Endo;T. Kobayashi;G. Bengua;I. Saruyama;Y. Nakagawa;M. Hoshi
通讯作者：
M. Hoshi

Characterization of moderator assembly dimension for accelerator boron neutron capture therapy of brain tumors using ^7Li(p,n) neutrons at proton energy of 2.5 MeV

使用 ^7Li(p,n) 中子在 2.5 MeV 质子能量下表征加速器硼中子俘获治疗脑肿瘤的慢化剂组件尺寸

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Medical Physics 33
影响因子：
0
作者：
Tanaka;K.
通讯作者：
K.

ホウ素中性子捕獲療法用ターゲットの製造方法

硼中子俘获疗法靶材的制造方法

DOI：
发表时间：
2009
期刊：
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0
作者：
通讯作者：

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星正治

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0
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Khailov;A.;平林今日子;片山博昭;川野徳幸;V.F.Stepanenko;V.F.Stepanenko;H.Sato;H.Y.Goksu;A.Ivannikov;K.Zhumadilov;A.Romanyukha;V.Skvortsov;S.Toyoda;A.Sevan'kaev;K.Tanaka;M.Yamamoto;N.Semioshkina;A.Sakaguchi;E.Tieliewuhan;T.Imanaka;K.Gordeev;K.Gordeev;S.L.Simon;V.F.Stepanenko;K.Tanaka;N.Chaizhunusova;N.Takeichi;Y.Taooka;Z.Zhumadilov;H.Katayama;N.Kawano;N.Kawano;M.Matsuo;星正治;武市宣雄;Stepanenko V.F.;Stepanenko V.F.;Sato H.;Goksu H.Y.;Ivannikov A.;Zhumadilov K.;Romanyukha A.;Skvortsov V.;Toyoda S.;Sevan'kaev A.;Tanaka K.;Yamamoto M.;Semioshkina N.;Sakaguchi A.;Tieliewuhan E.;Imanaka T.;Gordeev K.;Gordeev K.;Simon S.L.;Stepanenko V.F.;Tanaka K.;Chaizhunusova N.;Takeichi N.;Taooka Y.;Zhumadilov Z.;Katayama H.;Kawano N.;Kawano N.;Matsuo M.;Hoshi M.;Takeichi N.;星政治;A.Ivannikov;M.Yamamoto;E.Tieliewuhan;星正治;星正治;T.Imanaka;S.Toyoda
通讯作者：
S.Toyoda