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論文

Reevaluation of secondary neutron spectra from thick targets upon heavy-ion bombardment

佐藤 大樹; 黒澤 忠弘*; 佐藤 達彦; 遠藤 章; 高田 真志*; 岩瀬 広*; 中村 尚司; 仁井田 浩二*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 583(2-3), p.507 - 515, 2007/12

 被引用回数:26 パーセンタイル:84.21(Instruments & Instrumentation)

既に公開した重イオン入射による厚いターゲットからの二次中性子スペクトルの系統的な実験データについて、中性子検出器の検出効率を最新の計算コードを用い再評価しデータを改訂した。また、核子あたり400MeV及び800MeVの炭素イオンビームを利用し、炭素ターゲットからの二次中性子スペクトルのデータを新たに取得した。これらすべての実験データを、汎用重イオン輸送コードPHITSによる計算結果と比較した。その結果、PHITSが広いエネルギー領域において、重イオン入射による二次中性子スペクトルを適切に再現可能であることが検証された。

論文

Combination of boron and gadolinium compounds for neutron capture therapy; An $$in Vitro$$ study

松村 明*; Zhang, T.*; 中井 啓*; 遠藤 聖*; 熊田 博明; 山本 哲哉*; 吉田 文代*; 櫻井 良憲*; 山本 和喜; 能勢 忠男*

Journal of Experimental and Clinical Cancer Research, 24(1), p.93 - 98, 2005/03

中性子捕捉療法においては、ホウ素化合物による治療効果はアルファ粒子によるものであるのに対し、ガドリニウム化合物はGd(n,$$gamma$$)反応による$$gamma$$線量の効果である。また、これらの化合物は腫瘍内への取り込み特性も異なっている。2つの化合物を混合したときの効果を調べるため、チャイニーズ・ハムスターのV79細胞を用いて、10B(BSH)を0, 5, 10, 15ppmと、ガドリニウム(Gd-BOPTA)を800, 1600, 2400, 3200, 4800ppmの組合せで取り込ませ、熱中性子ビームによる照射を行い細胞生存率を評価した。その結果、ホウ素化合物とガドリニウム化合物を最適な濃度割合で混合することによって治療効果を増強することができることが明らかとなった。ガドリニウム濃度が高すぎる場合、Gdの断面積が大きいために、ホウ素の中性子捕獲効果を減衰させてしまうと考えられる。

報告書

頭部モデルファントムの製作及びその脳表面熱中性子束分布測定(協力研究)

山本 和喜; 熊田 博明; 岸 敏明; 鳥居 義也; 遠藤 聖*; 山本 哲哉*; 松村 明*; 内山 順三; 能勢 忠男*

JAERI-Tech 2002-092, 23 Pages, 2002/12

JAERI-Tech-2002-092.pdf:5.22MB

現在の医療照射では金線によって熱中性子束を測定し線量を決定しているため、測定ポイントに限りがあり、照射後に任意の場所の線量評価を行うことができない。これらを補うために線量評価システム等による計算シミュレーションによって線量評価が行われている。本研究では実験による線量評価方法として、人の頭部に忠実な実体ファントムの製作、及び、実際の医療照射時のデータに基づいた照射実験を実施した。実験による線量評価手法の確立には人の頭部に忠実な実体ファントムの製作が重要であり、その製作には光造形技術(Rapid Prototyping Technique)を用いた。さらに、医療照射時の照射条件を模擬して、評価上重要である脳表面の熱中性子束分布を実体ファントムを用いて詳細に測定を行った。この実体ファントムによる実験的詳細評価手法は臨床照射条件にかなり近くすることができ、内部線量の直接測定はもちろんのこと、ファントムに細胞を入れることにより生物学的効果の測定にも利用できる。

論文

Intraoperative boron neutron capture therapy using thermal/epithermal mixed beam

松村 明*; 山本 哲哉*; 柴田 靖*; 中井 敬*; Zhang, T.*; 松下 明*; 高野 晋吾*; 遠藤 聖*; 阿久津 博義*; 山本 和喜; et al.

Research and Development in Neutron Capture Therapy, p.1073 - 1078, 2002/09

原研のJRR-4の中性子ビーム設備を使って、1999年から2002にかけて9例の患者に対して熱-熱外混合ビームによる術中ホウ素中性子捕捉療法(IO-BNCT)を実施した。グリオブラストーマの生存中央値は、9.8カ月であり星細胞腫は、16.8カ月であった。熱-熱外混合ビームによる術中BNCTは、従来の治療法に比べ初期の放射線効果は良好であった。これらのフェーズI/IIの臨床試験は局所の腫瘍コントロールで有効でした。今後、IO-BNCTの有効性を証明するするため、革新的な手法を伴った臨床試験を継続して実施していくものである。これまで実施した臨床試験の結果を紹介するとともに、今後の展望について記述する。

論文

Comparison of dosimetry by the realistic patient head phantom and by the patient's brain, and the JCDS calculation; A Clinical dosimetry study

遠藤 聖*; 松村 明*; 山本 哲哉*; 能勢 忠男*; 山本 和喜; 熊田 博明; 岸 敏明; 鳥居 義也; 樫村 隆則*; 大竹 真一*

Research and Development in Neutron Capture Therapy, p.425 - 430, 2002/09

光造形技術を用いて、患者頭部の造形モデルとして写実的なファントムを製作した。この実体ファントムは将来的に線量計画システムの検証に寄与するものである。しかし、外科手術後の脳及び熱中性子遮へい材のモデル化に含まれる困難性のため、線量評価システム(JCDS:JAERI Computational Dosimetry System)を用いた計算,実体ファントム及びin vivo測定(医療照射)との間では十分な一致が見られなかった。幾つか課題があるものの、実体ファントムを用いた実験的シミュレーション技術は、術中BNCTに対してより確実な線量計画のための有効なツールである。

論文

Comparison of patient brain dose measurements and the JCDS calculation

山本 哲哉*; 松村 明*; 山本 和喜; 熊田 博明; 鳥居 義也; 遠藤 聖*; 松下 明*; 柴田 靖*; 能勢 忠男*

Research and Development in Neutron Capture Therapy, p.415 - 418, 2002/09

術中ホウ素中性子捕捉療法での患者脳内の線量の測定値を原研で開発している線量評価システム(JCDS)による計算結果との比較を行った。測定値での脳表面の最大熱中性子束は、平均2.33$$pm$$0.37$$times$$10$$^{9}$$(cm$$^{-2}$$s$$^{-1}$$)であり、血中ホウ素線量は平均11.4$$pm$$1.2(Gy)であった。これに対してJCDSの計算結果は、それぞれ2.21$$pm$$0.33$$times$$10$$^{9}$$(cm$$^{-2}$$s$$^{-1}$$),5.7(3.5-7.8)(Gy)であった。これらの検証結果を踏まえ、IO-BNCTでの線量評価に対して、術後の体積線量をコントロールするためにJCDSを試験的に適用することが望まれる。BNCTから得られた測定結果との比較によるJCDSの検証について報告を行う。

論文

In-air radiobiological dosimetry of JRR-4 neutron beams for boron neutron capture therapy

山本 哲哉*; 松村 明*; 山本 和喜; 熊田 博明; 堀 直彦; 鳥居 義也; 遠藤 聖*; 松下 明*; 吉田 文代*; 柴田 靖*; et al.

Research and Development in Neutron Capture Therapy, p.697 - 700, 2002/09

ホウ素中性子捕捉療法を実施するに当たり、各元素に対する生物学的効果比(RBE)は重要である。原研のJRR-4の中性子ビーム設備において、各ビームスペクトル毎のRBEをそれぞれ測定した。実験は、細胞実験による細胞生存率を評価して行った。熱外中性子ビームモード及び、熱中性子ビームモード1、及び2のホウ素のRBEはそれぞれ、3.99$$pm$$0.24,3.04$$pm$$0.19,1.43$$pm$$0.08という結果を得た。実際のBNCTの臨床成績を評価するために、今後もさまざまなビームスペクトルでの細胞実験及びファントムによる細胞実験を重ねるものである。細胞実験から得られたそれぞれのビームに対するRBEとその特徴について報告する。

報告書

出力変動時のFPガス放出; JMTRにおける動力炉燃料再照射試験

中村 仁一; 遠藤 泰一; 石井 忠彦; 清水 道雄; 古田 照夫

JAERI-Research 95-083, 38 Pages, 1995/11

JAERI-Research-95-083.pdf:1.42MB

敦賀1号炉で照射された燃料棒を短尺化して燃料棒内圧計を再計装し、JMTR出力急昇試験設備を用いて、出力変動時のFPガス放出挙動を明らかにするための再照射試験を実施した。試験は最高出力約40kW/mでの定常運転と出力サイクル運転を行い、燃料棒内圧変化を測定した。出力変動時、特に出力低下時に顕著な燃料棒内圧の上昇が観察された。また、その上昇幅は直前の高出力保持時間に依存した。出力レベルを30,35,40kW/mと変化させて定常運転と出力サイクル運転を繰り返すと、いずれの出力レベルでも出力サイクル運転は定常運転に比べてFPガス放出をやや加速させる傾向を示した。この出力低下時のFPガス放出は、出力低下時の熱応力に起因する、結晶粒界上のFPガス気泡からの放出であろうと推定される。

報告書

照射済燃料棒への熱電対再計装技術の開発; UO$$_{2}$$ペレット中心孔加工技術及び燃料棒組立技術

清水 道雄; 齋藤 順市; 大島 邦男; 遠藤 泰一; 石井 忠彦; 中川 哲也; 相沢 静男; 川又 一夫; 田山 義伸; 河村 弘; et al.

JAERI-Tech 95-037, 87 Pages, 1995/07

JAERI-Tech-95-037.pdf:5.14MB

軽水炉燃料棒のPCI機構の解明には、出力変動時のペレットからのFPガス放出及びペレットの中心温度の情報が重要である。照射済燃料棒に中心孔を穿孔する技術開発は、バリウムフェライトペレットを充填した模擬試料を使用して種々の穿孔試験を行った。このとき、動力炉で生じたペレットの割れをそのまま保持した状態で穿孔することが重要であるため、穿孔の間は炭酸ガスでペレットを凍結し、ダイヤモンドドリルで穿孔した。これらの開発試験により、深さが54mmで直径が2.5mmの中心孔ができることを確認した。炉内確証試験は、1995年1月にJMTRに装荷して行った。本報告書は、UO$$_{2}$$中心孔加工技術及び燃料棒組立技術についてまとめたものである。

論文

Grain size dependence of thermal-shock resistance of yttria-doped tetragonal zirconia polycrystals

石塚 雅之*; 佐藤 次男*; 遠藤 忠*; 島田 昌彦*; 大野 英雄; 井川 直樹; 長崎 正雅

Journal of the American Ceramic Society, 73(8), p.2523 - 2525, 1990/00

 被引用回数:13 パーセンタイル:55.13(Materials Science, Ceramics)

Y$$_{2}$$O$$_{3}$$を添加して作製した正方晶ジルコニア多結晶体(Y-TZP)は高強度・高靱性を有する材料であり、耐熱性構造材料としての利用に期待されている。耐熱性構造材料として利用する場合、高い熱衝撃抵抗を有することが望ましいが、Y-TZPにおけるその値は熱膨張係数、ヤング率、熱伝導度等の物理的性質から予想される値に比べ著しく小さく、その改善が望まれる。本論文は、こうしたY-TZPに関して、熱応力によって引き起こされた微小亀裂付近の相変態挙動をレーザーラマン分光光度計を用いて分析し、粒子径変化に対する熱衝撃破壊挙動の観点から解析を行なったものである。その結果として、Y-TZPの粒子径が大きくなるに従って、微小亀裂付近の応力誘起相変態量が増加し、従って、熱衝撃抵抗が向上することを見出した。

報告書

9Cr-2Mo鋼SAW溶接部の高温強度試験(1)

西田 隆*; 古藤 広之*; 左近 淑郎*; 遠藤 忠良*; 服部 孝博*; 重谷 卓哉*

PNC TJ9216 88-001, 53 Pages, 1988/09

PNC-TJ9216-88-001.pdf:1.27MB

本研究は、9Cr-2Mo鋼SAW溶接部について550$$^{circ}C$$を主体とする各種高温強度試験を行い、高温強度特性について検討したものである。検討項目は、SAW溶接部の引張、クリープ、高温低サイクル疲労及び9Cr-2Mo鋼母材のクリープ疲労の各試験である。その結果、以下の知見が得られた。1.溶接金属のクリープ破断強度は、低応力側では母材を上廻っていた。また、溶接継手は全て母材部破断で、溶接継手のクリープ破断強度は母材とほぼ同等であった。2.母材と溶接金属の低サイクル疲労強度はほぼ同等で、母材の繰返し応力ひずみ曲線は、溶接金属を下廻っていた。このため、溶接継手は、母材部にひずみが集中し、母材部破断となった。3.母材のクリープ疲労寿命は、引張保持では寿命低下がほとんどないが、圧縮保持ではひずみ範囲がち小さい程、寿命低下は大きい。

報告書

SUS304の塑性クリープ挙動試験

遠藤 忠良*; 西田 隆*; 左近 淑郎*

PNC TJ222 85-01, 63 Pages, 1985/04

PNC-TJ222-85-01.pdf:1.38MB

本研究では,高速炉用構造材料の代表としてSUS304鋼を採りあげて高温単軸条件下の非弾性挙動に関し,実験的検討を行った。試験は引張,クリープ及び各種の繰返しリラクセーションと繰返しクリープで,550$$^{circ}C$$で実施した。実験結果をクリープひずみ式を用いて解析し,硬化則等の検討を行った。その結果以下の知見が得られた。 1)単調応力ひずみ挙動($$epsilon$$$$<$$10%)に及ぼすひずみ速度の影響は$$epsilon$$=1.67$$times$$10-4$$sim$$5.56(%/sec)の範囲では認められなかった。 2)繰返し硬化の影響により,その直後のクリープ特性は処女材特性に比べ硬化することがわかった。 3)逆降伏を伴わない変動クリープ及びリラクセーションは累積ひずみ硬化則によるクリープ解析で推定可能である。しかし,逆方向の塑性負荷を与えることによりそれまでのひずみ硬化はある程度回復することがわかった。

報告書

「常陽」保守技術資料; 計装系の較正における誤差の考え方

遠藤 昭; 伊藤 忠弘*; 朝倉 文雄*

PNC TN952 80-10, 13 Pages, 1980/10

PNC-TN952-80-10.pdf:1.8MB

保守担当者の便に供するため、プロセス計装など、安全保護系を含む計測系の較正における誤差の考え方をまとめた。最初に、計装系における誤差の一般論について解説したのち、これに基づいて、実際の較正作業における許容誤差の基準を導く。

報告書

「常陽」保守技術資料 電磁流量計; 基礎理論と初期データ

遠藤 昭; 小沢 健二*; 井戸 満喜男*; 小林 一*; 伊藤 忠弘*; 福田 達*

PNC TN952 79-03, 70 Pages, 1979/01

PNC-TN952-79-03.pdf:6.84MB

保守の便に供するために,高速実験炉「常陽」に使用されている電磁流量計の基礎理論と、工場試験,現地据付試験および総合機能試験時等に得られた各種データを統一的に一箇所にまとめて整理した。

報告書

EBR-IIの異常予知システム(邦訳)

井上 達也*; 沢田 誠*; 伊藤 忠弘*; 遠藤 昭; 富田 洋司*; 福田 達*; 田中 康雄*

PNC TN951 79-01, , 1978/12

PNC-TN951-79-01.pdf:2.04MB

近年,異常予知システムの開発が盛んであり,その有効性から,原子炉プラントヘの導入も試みられている。プラントの異常が予知され,直ちに調整,補修が行われる方式が確立されれば,安全性並びに保守管理面で有効であり,早期のシステムの確立が要望されている。ここに,EBR―2での関連する資料を入手することが出来たので,上記のシステム開発の必要性に対する参考資料として,又,開発が計画されている高速実験炉「常陽」の異常予知システムのための参考資料として次の2種の資料を邦訳した。▲1.HO/M―201,PREVENTIVEMAINTENANCESYSTEM,EBR―2project,ANL▲2.K.J.MoriartyandJ.M.Ringquist,DATA―PROCESSINGSYSTEMFORINSTROMENTMAINTENANCEANDCALIBRATIONATEBR―2,ANL/EBR―063,EBR―2project,ANL,Junel972▲1.は予防医学的なプラント保守管理システムに関するものであるが,異常を予め知る意味での異常予知の一つの方法であることから,敢えて異常予知システムと訳している。▲2.はプラント計測系の保守管理に関するものであり,1と一部重複しているが,総合システムとしての異常予知システムが持つべきデータ処理の方法が詳述されており,興味深い。▲

報告書

JRR-2の第1次燃料と出力上昇

JRR-2管理課; 神原 豊三; 荘田 勝彦; 平田 穣; 庄司 務; 小早川 透; 両角 実; 上林 有一郎; 蔀 肇; 小金澤 卓; et al.

JAERI 1027, 57 Pages, 1962/09

JAERI-1027.pdf:4.76MB

1961年3月に行われたJRR-2の第1次出力上昇試験全般にわたって記してある。まず第1章に出力上昇の問題となった第1次燃料について、燃料要素の仕様・検査及び問題点と安全性についての検討をした結果を述べてある。この検討に従い、万一燃料被覆破損が生じた場合、でき得る限り早期に発見し、処置を容易にするために破損燃料検出装置を追加設置した。この破損燃料検出装置の検出の方法,装置の内容について第2章に記してある。最後に第3章に実施した第1次出力上昇試験の経過について述べてある。

報告書

JRR-2の臨界実験と特性測定

JRR-2臨界実験グループ; 神原 豊三; 荘田 勝彦; 平田 穣; 庄司 務; 小早川 透; 両角 実; 上林 有一郎; 蔀 肇; 小金澤 卓; et al.

JAERI 1025, 62 Pages, 1962/03

JAERI-1025.pdf:4.6MB

第2号研究用原子炉JRR-2は、20%濃縮ウランのMTR型燃料を用いた重水減速・冷却の熱中性子研究炉である。この炉の最大熱出力は10MW,平均熱中性子束密度は1$$times$$10$$^{14}$$n/cm$$^{2}$$secである。この論文は昭和35年10月1日、臨界に到達し、翌36年1月末まで実施した各種の特性試験についての報告書である。内容はJRR-2の臨界試験,制御棒の校正,重水上部反射体効果,燃料要素の反応度効果,温度係数等の特性試験,熱中性子束分布の測定と出力の校正について述べてある。これらの実験は、JRR-2管理課並びに技術研究室より特別に編成されたJRR-2臨界実験グループによって実施されたものである。

口頭

重イオン入射による厚いターゲットからの二次中性子スペクトルの再評価

佐藤 大樹; 黒澤 忠弘*; 佐藤 達彦; 遠藤 章; 高田 真志*; 岩瀬 広*; 中村 尚司; 仁井田 浩二*

no journal, , 

重イオン入射による厚いターゲットからの二次中性子スペクトルは、黒澤らにより系統的な実験データが報告されており、計算コードの検証をはじめ広く利用されてきた。しかし、黒澤らのスペクトルデータは、高エネルギー部分において計算値との不一致があり、これは測定に用いた中性子検出器の検出効率の評価に問題があることが指摘されていた。本研究では、最新の検出効率評価コードSCINFUL-QMDを用いて、上記の実験データを再解析するとともに、幾つかの入射重イオンとターゲットの組合せに対して、新たにデータを取得した。そして、すべての実験データを、汎用粒子輸送コードPHITSによる計算値と比較した。その結果、SCINFUL-QMDによる検出効率に基づき再評価された実験データにおいて、従来問題とされていた高エネルギー部分での計算値との不一致が大きく改善された。また、広いエネルギー領域でPHITSが重イオン入射による二次中性子スペクトルを適切に再現可能であることが検証された。

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