Shielding study at the Fukui Prefectural Hospital Proton Therapy Center

福井県立病院陽子線がん治療センターにおける遮蔽研究

佐藤 大樹   ; 前田 嘉一*; 為重 雄司*; 中島 宏; 柴田 徳思*; 遠藤 章   ; 津田 修一  ; 佐々木 誠*; 前川 素一*; 清水 康弘*; 山崎 正晴*; 片寄 雅*; 仁井田 浩二*

Satoh, Daiki; Maeda, Yoshikazu*; Tameshige, Yuji*; Nakashima, Hiroshi; Shibata, Tokushi*; Endo, Akira; Tsuda, Shuichi; Sasaki, Makoto*; Maekawa, Motokazu*; Shimizu, Yasuhiro*; Yamazaki, Masaharu*; Katayose, Tadashi*; Niita, Koji*

陽子線がん治療施設における放射線安全設計の健全性及び妥当性を検証するため、福井県立病院陽子線がん治療センターにおいて中性子線量測定を実施し、施設の安全設計に用いた解析モデル及びモンテカルロコードPHITSの計算値と比較した。実験では、治療に用いる235MeV陽子ビームを水平照射室に設置した水ファントムに入射し、前方及び直上方向の遮蔽壁後方で中性子モニタDARWIN, Wendi-2及びレムメータを用いて中性子線量を測定した。また、照射室と入り口とをつなぐ迷路に固体飛跡検出器を配置し、迷路中の中性子線量分布を取得した。本研究により、国内の陽子線がん治療施設の設計に広く使われてきた解析モデルとパラメータセットによって、十分な安全裕度を持つ施設設計が可能であることを実験的に明らかにした。また、モンテカルロコードを利用することで、複雑な構造下で複数の線源から飛来する中性子の線量を、適切に評価できることを示した。この成果は、今後建設される陽子線がん治療施設における安全設計の最適化に、大きく寄与すると期待される。

At the Fukui Prefectural Hospital Proton Therapy Center, neutron doses behind concrete shields and at maze have been measured by using radiation monitors, DARWIN, Wendi-2, a rem meter, and solid state nuclear track detectors. The measured data were compared with the estimations by analytical models and Monte Carlo code PHITS. The analytical model with the parameters employed in shielding design of the facility gave considerably larger estimates than the measured data. This means that the facility was designed with an enough safety margin. The calculation results of PHITS were less than those of the analytical model, and were about 3 times larger than the measured data. From the view point of a safety policy with conservative estimation for shielding design, Monte Carlo simulation is a better tool for estimating radiation safety at accelerator-based proton treatment facilities.