Corrigendum: Beam range estimation by measuring bremsstrahlung (2012 Phys. Med. Biol. 57 2843)

山口 充孝; 鳥飼 幸太*; 河地 有木; 島田 博文*; 佐藤 隆博; 長尾 悠人; 藤巻 秀; 国分 紀秀*; 渡辺 伸*; 高橋 忠幸*; et al.

Physics in Medicine & Biology, 61(9), p.3638 - 3644, 2016/05

https://doi.org/10.1088/0031-9155/61/9/3638

2012年にPhys. Med. Biol.誌にアクセプトされた原著論文("Beam range estimation by measuring bremsstrahlung", Phys. Med. Biol. 57 (2012) 2843)について、計算コードPHITSを用いた水中での炭素イオンの飛程に関して再計算したところ、飛程の値に間違いが見つかった。今後、制動輻射を用いたビームモニタリングに関する研究を行う上で無視することができない差異であるため、関連する記述内容も含め、訂正した原稿を投稿する。

Shielding design of the ITER NBI Duct for nuclear and bremsstrahlung radiation

佐藤 聡; 飯田 浩正; 山内 通則*; 西谷 健夫

Radiation Protection Dosimetry, 116(1-4), p.28 - 31, 2005/12

https://doi.org/10.1093/rpd/nci195

3次元モンテカルロ計算により、中性子及びブレームス輻射線源に対するITER NBIダクトの遮蔽解析を行った。核融合反応分布を線源とした中性子及び光子輸送計算により、プラズマに面しているダクト壁(FS)と隠れている壁(HS)の両者の核発熱率分布を、第一壁表面からの距離及びダクト表面からの距離を関数として、詳細に評価した。第一壁表面では、両者はほとんど同じ値であるが、第一壁表面からの距離が長くなるにしたがい、HS中の核発熱率は、FS中の値と比較して減衰が大きく、50cm以上離れた位置では、前者は後者に較べて約23倍小さいことがわかった。また、ブレームス輻射分布を線源とした光子輸送計算により、ダクト壁の表面熱負荷分布を、第一壁表面からの距離を関数として、詳細に評価した。HSの表面熱負荷は、FSの値の約4分の1であリ、第一壁表面では、FSの表面熱負荷は約78w/cm、HSの表面熱負荷は約2w/cm、第一壁表面から約1mの位置では、各々1w/cm, 0.20.3w/cmであることを明らかにした。また、ダクト周囲の超伝導コイルの核的応答、崩壊線線量率を評価した。前者は基準値を充分に満足し、後者は基準値とほぼ同じ値であることがわかった。

-ray buildup factors for a point isotropic source in the single layer shield by using BERMUDA code

坂本 幸夫; 鈴木 友雄*; 佐藤 理*; 平山 英夫*

Journal of Nuclear Science and Technology, 37(Suppl.1), p.484 - 487, 2000/03

https://doi.org/10.1080/00223131.2000.10874933

点減衰核積分法による線遮蔽計算法の計算精度を向上させるため、線ビルドアップ係数データの算出法の検討を行った。現在ANSI/ANSの標準データとして使用されているPALLASコードによる高原子番号の元素のデータは、高エネルギー線について制動輻射線が前方に放出されると近似しているため、電磁カスケードモンテカルロコードEGS4による結果に比べて過大評価となっている。このため、遮蔽体中での線の挙動をPALLASコードより詳細に取り扱うBERMUDAコードで単一層の鉛における線ビルドアップ係数の計算を行った。低エネルギー領域については蛍光X線の効果、高エネルギー領域についてはEGS4コードで計算した制動輻射線生成マトリックスを組み込むことにより、制動輻射線の効果を考慮した。これにより、BERMUDAコードを用いて低エネルギーから高エネルギーまで一貫して線ビルドアップ係数を算出できる見通しを得た。

PALLAS-1D(V3): Variable-dimension version of PALLAS-1D(VII)

竹内 清*; 田中 俊一

JAERI-M 90-041, 47 Pages, 1990/03

JAERI-M-90-041.pdf:0.99MB

PALLAS-1D(V3)プログラムは先に公開されたPALLAS-1D(VII)コードのバリアブル・ディメンジョン版であり、1D(VII)コードはPALLAS-PL、SP-Brコードの改良版である。1D(VII)コードは中性子及びガンマ線の輸送計算を行うが、本コードの特徴は制動輻射線と消滅ガンマ線を含む2次ガンマ線の輸送計算が可能である点である。本報告には入力データ及び出力データの情報とともに幾つかのサンプル計算問題の入力及び出力についても記述がある。

高線量率加速器棟の放射線遮蔽と線量分布

松田 光司; 高垣 虎雄; 中瀬 吉昭; 中井 洋太

JAERI-M 84-057, 72 Pages, 1984/03

JAERI-M-84-057.pdf:2.05MB

高線量率加速器棟の遮断計算を簡単なモデル実験にもとづいて行った。加速器棟完成後、加速器棟内外の放射線量率の測定を行い、計算値との比較を行った。また制動輻射X線に対する遮断設計あるいはX線照射の際の基礎データを得ることを目的として高線量率加速器の0.6Mev電子線をFe(SUS304)に照射した場合に発生する制動輻射X線の角度分析を測定した。この際、制動輻射X線コンクリート床上の後方散乱の影響を最小にする条件を得るためアルベド値も測定した。ターゲットの下1mまでについて、ターゲットを中心として2m四方の線量率分布をシリコン固体線量計を用いて測定し、三次元線量率分布図をデータ集としてまとめた。また照射室内全体に関しては熱蛍光線量計(TLD)を1m間隔に設置して測定し、床から2m高さまでの等線量率分布を得た。迷路内の放射線量率の測定も行い、減衰の様子を調べた。

シミュレーションで考慮されていない低エネルギー光子

菅井 裕之*; 山口 充孝; 長尾 悠人; 平野 祥之*; 酒井 真理*

no journal, , 

重粒子線治療時の被ばく線量の評価は、一般的にモンテカルロ法を用いたシミュレーションコードのGEANT4で行われている。被ばくに寄与する放射線には原子核反応による放射線及び制動放射がある。GEANT4では、複数ある制動放射の成分のうち原子核及び二次電子による発生過程をシミュレーションするが、この2成分のみでの線量計算の妥当性は検証されていない。そこで、その妥当性を検証するため、炭素線が水に入射した時に発生する制動放射発生量の実測値と計算値を比較した。その結果、計算値の方が大幅に小さく、準自由電子及び原子制動放射等のGEANT4で考慮されていない低エネルギー成分の被ばく線量への寄与が示唆された。

低エネルギー光子測定による治療用炭素ビーム軌道上の空洞検出のシミュレーションによる評価

山口 充孝; 長尾 悠人; 菅井 裕之*; 酒井 真理*; 河地 有木; 佐藤 隆博; 神谷 富裕; 藤巻 秀; 荒川 和夫*; 鳴海 一雅

no journal, , 

炭素線治療においてビーム軌道上の空洞の発生はブラッグピークのシフトによる誤照射の原因となり、その発生を照射中に検出できれば、誤照射の影響を軽減する対策を講じることが可能となる。今回、人体を模したアクリル製ターゲット中の空洞を、検出視野が広く短時間測定に有利なマルチスリット型ガンマカメラで検出できるかどうかを、PHITSコードを用いたモンテカルロシミュレーションで次のように評価した。計算条件として(1)中心に半径2.5mm、長さ10mmの円柱形の空気空洞をもつ、半径50mm、長さ100mmの円柱形アクリルターゲットに、(2)入射エネルギー290MeV/uの炭素12ビームを、ビーム軸がターゲット及び空気空洞の回転中心軸と一致するよう入射させた。(3)放出光子測定のため、マルチスリット型コリメータ(鉛製)と検出器(テルル化カドミウム製)からなるガンマカメラを配置し、炭素ビームを照射した際にビーム軸に対し垂直方向に放出される光子を算出した。その結果、空洞の存在する領域と存在しない領域とで検出器へ到達する63-68keVの光子数に明らかな差があり、ビーム軌道上の空洞が十分検出可能であることが示された。