Development of a wide-range paired scintillator with optical fiber neutron monitor for BNCT irradiation field study

BNCT照射臨床研究のための光ファイバーを使った広域シンチレータ中性子モニターの開発

石川 正純*; 熊田 博明; 山本 和喜 ; 金子 純一* ; Bengua, G.*; 宇根崎 博信*; 櫻井 良憲*; 田中 憲一*; 小佐古 敏荘*

Ishikawa, Masayori*; Kumada, Hiroaki; Yamamoto, Kazuyoshi; Kaneko, Junichi*; Bengua, G.*; Unesaki, Hironobu*; Sakurai, Yoshinori*; Tanaka, Kenichi*; Kosako, Toshiso*

ホウ素中性子補足療法(BNCT)の中性子照射中の熱中性子を計測するため、光ファイバーとシンチレータを組合せた広域熱中性子検出器(SOFモニタ)を開発した。このSOFモニタを使うことで、従来の金線放射化法に代わり、BNCT中に患者に付与される熱中性子束をリアルタイムで計測して線量評価を実施することが可能となる。開発したSOFモニタの測定精度を検証するため、JRR-4の中性子ビーム設備を使って水ファントムを用いた照射実験を実施し、ファントム内に配置した金線による熱中性子束との比較を行った。この結果から金線測定値とSOFモニタによる計測値がよく一致することを確認した。またSOFモニターでの計測では、中性子ビーム強度の変化に対してリニアリティがあることを確認した。今後実際のBNCTにも適用して検証を行い、BNCTへの適用性を評価するとともに、線量評価システムと組合せたリアルタイム線量評価技術の開発をすすめる。

A wide range thermal neutron detector was developed based on the Scintillator with Optical Fiber (SOF) detector which has been previously used for thermal neutron monitoring during boron neutron capture therapy irradiation. With this new detector system we intended to address the issues of real-time thermal neutron flux measurement and the simultaneous measurement of a wide range of thermal neutron flux in a BNCT irradiation field which were difficult to implement with the gold wire activation method. A good agreement between the thermal neutron flux measured by the gold wire activation method and the paired SOF detector system was observed. However, measurements which would normally take a few days to perform with the gold wire activation method were obtained in just about 15 min using the SOF detector system. We also confirmed the dynamic range of linearity for the SOF detector system to be in the order of magnitude of 1e-4.