Study of neutron and photon production cross sections for second cancer risk assessment in heavy-ion therapy

重イオン治療における二次的発ガンリスク評価のための中性子及び線生成断面積の研究

魚住 祐介*; 岩元 大樹*   ; 古場 祐介*; 松藤 成弘*; 佐波 俊哉*; 佐藤 大樹   ; 執行 信寛*; 高田 真志*; 上山 正彦*; 吉岡 正勝*; 馬場 護*

Uozumi, Yusuke*; Iwamoto, Hiroki*; Koba, Yusuke*; Matsufuji, Naruhiro*; Sanami, Toshiya*; Satoh, Daiki; Shigyo, Nobuhiro*; Takada, Masashi*; Ueyama, Masahiko*; Yoshioka, Masakatsu*; Baba, Mamoru*

重イオン治療における二次的発ガンリスクを評価するために、患者の体内に入射した重イオンにより誘起される二次中性子の線量を知ることは極めて重要である。しかし、さまざまな放射線の混合場である患者体内において、高エネルギー中性子の線量を実験的に求めることは難しく、線量評価はシミュレーションコードに頼らざるを得ない。シミュレーションコードにおける重イオンと生体構成元素の核反応計算の精度向上のため、放射線医学総合研究所の重イオン加速器を用いた中性子生成二重微分断面積の測定を計画している。実験に先駆け既存のシミュレーションコードを用い、最適な実験体系を検討した。これにより、重イオンの輸送経路にある空気及びビームダンプからの寄与が大きく、精度の良い断面積データを取得するためには適切な遮蔽が必要であることがわかった。発表では、断面積測定計画の概要及びシミュレーション解析の結果を示す。

It is important to assess and suppress the potential for second cancer induction by secondary neutrons produced in primary heavy-ion fragmentation in patient body. Since it is very difficult to measure high-energy neutron doses in mixed radiation fields, a Monte-Carlo simulation approach has attracted much attention as an alternative for neutron dose estimation. It is notoriously hard to reproduce the spectral cross sections of neutrons from high-energy heavy-ion collisions. We, therefore, have planned experiments to measure energy-angle double-differential cross sections of nuclear reactions.