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Radial dependence of lineal energy distribution of 290-MeV/u carbon and 500-MeV/u iron ion beams using a wall-less tissue-equivalent proportional counter

壁なし型組織等価比例計数管を用いた290MeV/u炭素及び500MeV/u鉄イオンに対する線エネルギー分布の径方向依存性

津田 修一; 佐藤 達彦; 渡辺 立子; 高田 真志*

Tsuda, Shuichi; Sato, Tatsuhiko; Watanabe, Ritsuko; Takada, Masashi*

重粒子線に対する生物学的効果を実験的に評価するうえで、重粒子線の飛跡及びその近傍における詳細なエネルギー付与分布データは重要となる。本研究では機構で開発し最新の生物学的線量評価モデルに組み込まれているエネルギー付与分布計算モデルの精度検証を行うために、放射線医学総合研究所HIMACにおいて、壁なし型組織等価比例計数管にペンシル状のビームを照射し、径方向の線エネルギー(y)分布データ及びyの線量平均値を得た。ペンシルビームによって生成される信号をビームモニタと比例計数管で同時計測することによって、構造材から発生する二次粒子及びノイズの影響を低減した条件で径方向のy分布データを取得した。yの線量平均値は、ブロードビーム照射と同様に20%以内で計算値と一致した。一方で、PHITSコードのエネルギー付与計算モデルが入射イオンと二次粒子の寄与を独立して表現することに起因して、数100keV/$$mu$$m以上の高LETイオン入射の場合、同モデルによる結果は実験で得られたy分布を過小評価することがわかった。

Radial dependence of lineal energy distribution, yf(y), have been experimentally evaluated for a 0.72 micrometer site in tissue using 290 MeV/u carbon and 500 MeV/u iron ion beams using a wall-less tissue equivalent proportional counter. The yf(y) distributions and dose-mean of y, are compared with the calculation by a track structure simulation code TRACION and a microdosimetric function of the PHITS code. The values of the measured agree with those of the calculation within 20% but differences in the shape of yf(y) were found in the case of the iron ion irradiation. The result indicates that further improvement of the calculation model for yf(y) distribution in PHITS is needed in terms of the analytical function that reproduce energy deposition by delta rays, in the case that primary ions have LET more than a few hundred keV/micrometer.

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分野:Biology

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