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中村 剛実
CROSS T&T, (64), p.18 - 23, 2020/02
シリーズ企画「つくば&東海の科学遺産」の第4回として、JRR-4のBNCT研究についてこれまでの実績、経験等を整理することで遺産化を示した。主な容内は、BNCTの原理、歴史的な背景、JRR-4でBNCTを実施することになった理由、BNCT用設備、臨床研究、生物実験及び小動物実験、加速器BNCTへの技術継承である。
熊田 博明; 山本 和喜; 松村 明*; 中川 義信*
放射線, 31(4), p.287 - 297, 2005/10
原研JRR-4で実施されているホウ素中性子捕捉療法(BNCT)に対し、患者に付与される線量を数値シミュレーションによって評価するBNCT線量評価システム、JCDSを開発した。JCDSは、患者の医療画像データをもとに頭部3次元モデルを作成し、このモデルを5mmボクセルと10mmボクセルに分割したマルチボクセルモデルに変換し、中性子,光子輸送モンテカルロコード,MCNPを使って線量分布計算を実行するシステムである。円筒水ファントム実験をJCDSで模擬し、実験値とJCDSの計算値との比較による検証を行った結果から、BNCTの線量評価に対しJCDSが十分な評価性能を有していることを確認した。JCDSの実用化によって、JRR-4において熱外中性子ビームによるBNCTが平成15年度から開始された。本報告は、BNCTの線量評価に要求される基本事項をまとめるとともに、JCDSによる線量評価手法と検証結果について報告するものである。
-ray spectrometry米澤 仲四郎; 松江 秀明; 湯川 雅枝*
Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 255(1), p.105 - 109, 2003/01
被引用回数：5 パーセンタイル：36.77(Chemistry, Analytical)放射線防護,栄養学及び生物の代謝研究等において重要な、微量ヨウ素を正確に分析するため、熱外中性子放射化とコンプトンサプレッション線スペクトロメトリーによる非破壊定量法の検討を行った。分析は、試料をJRR-4の気送管照射設備で熱外中性子照射し、直ちにGe-BGO検出器を使用したコンプトンサプレッション型線スペクトロメーターによって線を測定する方法によって行った。熱外中性子照射により、微量ヨウ素の定量に妨害する
Clと
Naの生成量とそのコンプトンバックグラウンド計数値が大幅に抑制され、ヨウ素の検出限界は通常の熱中性子放射化と線測定では2600ppbであるのに対し、熱外中性子放射化により450ppb、さらにコンプトンサプレッション測定により14ppbまで改善することができた。確立した分析法により、甲状腺,食事試料,ミルク粉末,牛の筋肉等の各種生体試料中の数十ppb以上のヨウ素を定量した。
線分析松江 秀明
ぶんせき, 2002(11), P. 645, 2002/11
多くの中・重元素は、熱外中性子エネルギー領域に原子核固有の大きな中性子共鳴吸収をもつ。加速器によって発生するパルス中性子ビームを利用し、中性子の飛行時間(TOF)と即発線測定を組み合わせることによって、この共鳴吸収を利用した元素あるいは同位体分析が可能である。近年、このような試みがベルギー・ギールの欧州連合共同研究センターのGELINA実験施設及び日本の高エネルギー加速器研究機構の中性子科学研究施設で行われ、研究論文として報告された。本発表はこれらの研究論文の概要を日本分析化学会の学会誌である「ぶんせき」のトピックス欄において紹介するものである。
柳澤 宏司; 中島 健; 大野 秋男; 三好 慶典
Journal of Nuclear Science and Technology, 39(7), p.800 - 803, 2002/07
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Nuclear Science & Technology)過渡臨界実験装置(TRACY)における反応度投入出力バースト実験における出力履歴の評価のために、熱外中性子検出用の遮蔽体系について光子遮蔽能力を評価した。連続エネルギーモンテカルロコードにより、三種類の遮蔽体系について検出器位置での光子照射線量率と中性子検出率を計算した。計算結果より、中心からポリエチエン,カドミウム板,鉛の順番で遮蔽体系を構成した場合には、カドミウムの中性子捕獲線を効果的に遮蔽できないことがわかった。また、この捕獲線は熱中性子の反応によって生じるため、熱中性子の検出時間遅れと同様に捕獲線が時間遅れを伴って影響する可能性があることが示された。この問題を解決するために、カドミウムを遮蔽体系の外側に配置し、その内側にポリエチレン,鉛を配置した遮蔽体系を提案し、カドミウムの捕獲線を大きく低減できることを示した。また、提案した遮蔽体系では中性子検出感度もまた増加することが示され、TRACYの出力履歴評価のための熱外中性子検出器の遮蔽として有効であることがわかった。
熊田 博明; 松村 明*; 中川 義信*
日本原子力学会和文論文誌, 1(1), p.59 - 68, 2002/03
熱外中性子によるホウ素中性子捕捉療法(BNCT)を実施するためには、頭部内照射線量を計算によって事前に評価し、その結果をもとに照射計画を作成する必要がある。現在原研では、MCNPを使って頭部内照射線量を評価し、適切な照射計画を作成する線量評価システム(JCDS)の開発を行っている。この事前評価に基づくBNCTを実施するためには、照射計画に決定されている照射条件を正確に再現させて照射を行う必要がある。特に患者の位置条件を正確に一致しなければ、患部に適切な照射線量を与えることができない。したがって患者を正確かつ迅速に照射位置に固定する患者セッティングシステムの開発を行った。このシステムをファントム実験及び現在実施されている熱中性子BNCTに適用して検証を行った結果、十分なセッティング精度と有用性が確認できた。患者セッティングシステムとJCDSを組み合わせることにより熱外中性子BNCTの実施が可能となる。
熊田 博明; 山本 和喜; 鳥居 義也; 松村 明*; 山本 哲也*; 中川 義信*; 堀口 洋二
JAERI-Conf 2001-017, p.357 - 362, 2001/11
JRR-4の医療照射設備により、熱外中性子によるBNCTを実施することが可能となった。この熱外中性子によるBNCTの実施においては、頭部内の照射線量をシミュレーションにより評価し、事前に治療計画を作成する必要がある。現在原研では、MCNPにより頭部内の照射線量を評価し、治療計画を作成するためのソフトウェアであるBNCT線量評価システムを開発している。また頭部内の照射線量分布を正確に把握するため、頭部水ファントムを用いた実験を行い、頭部内の熱中性子束及び線量の分布測定を行った。この実験より得られたデータは、現在行われているBNCTでの患者頭部内の照射線量評価に用いるとともに、線量評価システムの精度向上のための検証にも適用することができる。
研究炉利用課
JAERI-Tech 2001-004, 49 Pages, 2001/03
JAERI-Tech-2001-004.pdf:5.55MB
現在原研では、熱外中性子によるホウ素中性子捕捉療法(BNCT)を実施するため、BNCT線量評価システム(JCDS)を開発している。このシステム開発にあたり、治療計画作成に必要となる機能、本システムのメリット、デメリットと今後の課題を的確に把握するため、他国のBNCT施設で使用されている線量評価システムについて、その開発、運用状況を調査した。海外の線量評価システムの特徴とその開発及び維持・運営状況と、そのシステムを利用する各BNCT施設の使用状況を報告する。また、原研の線量評価システムの特徴と現在の開発状況を報告するとともに、海外のシステムの調査結果を基とした今後の開発課題について報告する。
鳥居 義也; 山本 和喜; 岸 敏明*; 堀 直彦; 熊田 博明; 堀口 洋二
Proceedings of 9th International Symposium on Neutron Capture Therapy for Cancer, p.241 - 242, 2000/10
JRR-4は燃料濃縮度低減化のため改造され、併せてホウ素中性子捕捉療法(BNCT)のための医療照射設備が整備された。JRR-4医療照射設備は重水タンクの重水厚さを変更すること及びカドミンシャッタを開閉させることにより熱中性子から熱外中性子までエネルギーを選択できるように設計されている。これらは3つの代表的モードで分類され、それぞれ熱中性子モード1、熱中性子モード2、熱外中性子モードと呼ばれている。このため、これまで行われてきた熱中性子利用BNCTの継続及び深部治療に有効な熱外中性子利用BNCTにも対応できる設備となっている。JRR-4医療照射設備を用いた第1回BNCTは平成11年10月24日に行われ、これを含めて平成11年度中に5例のBNCTが実施された。本発表はこのJRR-4医療照射設備の概要について行うものである。
熊田 博明; 山本 和喜; 鳥居 義也; 松村 明*; 山本 哲哉*; 中川 義信*
Proceedings of 9th International Symposium on Neutron Capture Therapy for Cancer, p.281 - 282, 2000/10
現在原研では、JRR-4中性子ビーム設備において熱外中性子によるBNCTを実施するために、BNCT線量評価システムの開発を行っている。このシステムによって、ビームモード、照射時間、患者へのビーム照射角度等の照射条件を決定する。この照射条件を満たすために、患者を計算より導かれた照射位置に正確に照射室内の照射位置にセッティングを行う必要がある。このため原研では、患者を照射位置に正確かつ迅速にセッティング可能な患者セッティングシステムを開発している。本システムは、熱外中性子によるBNCT実施のためだけでなく、現在行われている熱中性子による開頭BNCTにおいても使用でき、患者位置合わせを支援するとともに、患者照射位置データ取得のために使用することができる。このデータは、BNCT照射済の事後評価に用いるとともに、線量評価システムの精度向上のために使用する。
篠原 伸夫; 初川 雄一; 畑 健太郎; 河野 信昭
Journal of Nuclear Science and Technology, 36(3), p.232 - 241, 1999/03
被引用回数：3 パーセンタイル：28.69(Nuclear Science & Technology)熱中性子及び熱外中性子による
Amの核分裂収率を測定する目的で、線スペクトロメトリにより核分裂生成物の
Zr,
Mo,
Ru,
Ru/Rh,
Sb,
Te,
I,
Te,
Xe,
Ba,
Ce,
Nd及び
Euを定量した。Amの中性子捕獲反応で生成する
Am及び
Amに起因する核分裂の寄与を補正して、これら核分裂生成物核種に関するAmの正味の核分裂収率を求めた。さらに得られた測定値とこれまでの評価値を比較した。
山本 俊弘; 桜井 淳; 須崎 武則; 新田 一雄*; 星 良雄; 堀木 欧一郎*
Journal of Nuclear Science and Technology, 34(12), p.1178 - 1184, 1997/12
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Nuclear Science & Technology)主要な核分裂生成物元素であるRh,Cs,Nd,Sm,Eu,Gdの熱外中性子領域での断面積評価に利用可能な実験データを示す。TCA(Tank-type Critical Assembly)の炉心中心に挿入されたカドミウム被覆の容器に純水と核分裂生成物元素を含む水溶液を入れたときの臨界水位の差から反応度効果を求めた。それらの値は実験誤差と比べて有意な値であった。随伴熱中性子束はカドミウムカットオフエネルギー以下では容器内で大きく低下するので、熱外中性子領域での反応度効果を測定することができる。この実験に対する解析をSRACコードシステムと中性子輸送計算コードTWOTRANを用いて行った。核分裂生成物元素の反応度効果の計算には厳密摂動論を用いた。JENDL-3.2及びENDF/B-IVを用いて計算した反応度効果を測定値と比較したところ、JENDL-3.2は妥当な結果を与えた。
)法による生成量の評価黒沢 正義; 清水 堅一
日本原子力学会誌, 21(6), p.505 - 509, 1979/00
被引用回数：4医療用として、モリブデン-99の需要が急激に増え、国内においても、JRR-2等で
Uの(n,f)法による生産が行われている。しかし、(n,f)法は(n,)法に比べ、精製施設の複雑さ、放射性廃棄物等のわずらわしい問題を抱えている。このような状況の中で,我々はJRR-2の代表的実験孔において、(n,)法で
Moがどの位できるか検討した。本報告は、熱中性子及び熱外中性子に対する
Moの放射化断面積を求め、その断面積を使って、Moの生成量を評価したものである。実験の結果、Moの熱中性子及び熱外中性子の放射化断面積はそれぞれ0.15バーン、11.6バーンとなった。この結果、6A(インコア)、VT-1照射孔では1gあたり2Ci程度のMoの生産は可能であることがわかった。
古橋 晃; 松本 圭司*; 大部 誠
日本原子力学会誌, 2(7), P. 394, 1960/00
原子炉体系における中性子のエネルギー分布を測定する手段の一つとして、いわゆる共鳴箔のカドミウム比によって熱外領域の中性子束の大きさを知ろうとする方法がひろく用いられる。このとき通常用いられる程度の厚さの箔では、中性子に対する箔の自己遮蔽効果や
放射能の箔内自己吸収効果が相当きいてくるので、カドミウム比が箔の厚さによっていちじるしく変化し、箔の厚さを指定しなければカドミウム比の意味がなくなる。この論文ではGreenfieldがインジウム箔について行なったと同様の方法で、金箔の場合について、有限な厚さの箔で測定値を厚さ0の理想箔での値に換算するための補正係数を決定した結果およびその係数の物理的な内容に関する若干の考察を記した。またJRR-1炉心内での測定の結果、全熱外中性子密度とマクスウェル部分の中性子密度との比として0.11という値を得た。
前田 亮; 常山 正幸*; 瀬川 麻里子; 藤 暢輔; 中村 詔司; 木村 敦
no journal, ,
J-PARC物質・生命科学実験施設BL04に設置されている中性子核反応測定装置(ANNRI)では、熱外から冷中性子の中性子を用いたPGA測定が可能であるうえ、パルス中性子ビームを利用した飛行時間測定を行うことにより、イベント毎に中性子のエネルギーを特定することができる。PGA測定では試料に水素が含まれている場合、水素だけでなく水素以外の元素の測定感度にも影響し測定精度が悪化してしまう。Mackey等は熱中性子を用いたPGA測定の場合、球形の試料を使用することで測定感度の変化を除去できると報告した。本研究ではANNRIでの熱外から冷中性子を用いたPGA測定(TOF-PGA測定)において、水素が測定感度に与える影響を確かめるため球形と板状の試料を用いて測定を行った。球形試料の評価結果では、熱中性子のエネルギーである25meVでは感度は余り変化せず、5meVでは試料が大きくなるほど感度が下がり、1eVでは感度が上昇した。これは散乱時の中性子のエネルギー変化を反映しているものと考えられる。本発表では板状試料の評価結果、モンテカルロシミュレーションとの比較により得られる熱中性子散乱則S(
, )の影響、及び感度変化の補正についても報告する。
藤家 拓大*; 安部 亮太*; 石崎 貢平*; 伊東 佑起*; 遠藤 駿典; 奥 隆之; 奥平 琢也*; 亀田 健斗*; 北口 雅暁*; 木村 敦; et al.
no journal, ,
数eV程度のエネルギーを持つ熱外中性子は、複合核共鳴吸収反応を用いた時間反転対称性の破れ探索実験などにおいて用いられる。この探索実験では数eV程度の運動エネルギーを持つ熱外中性子を制御し実験に用いる。十分に熱化された熱中性子領域では、中性子の振る舞いは一般的に中性子光学を用いて記述される。しかしながらどのエネルギー領域までこの理論が適応できるかは調べられておらず、熱外中性子領域においても理論が適応できるかを検証することが重要である。そこでJ-PARC・MLF・BL10にて中性子ミラーを用いた反射実験を行い、熱外中性子に対する光学理論の適応限界を検証した。
