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中山 梓介
核データニュース(インターネット), (133), p.88 - 99, 2022/10
第54回(2021年度)日本原子力学会賞論文賞の受賞対象となった論文の内容を紹介した。重陽子加速器を用いた中性子源の利用が様々な分野で提案されているが、その設計研究に適用できるだけの精度良い重陽子核反応データベースは、世界的に見ても整備されていない。この現状を受け、中性子源において重陽子ビーム照射標的の候補となる軽核(
Li, 
Be, 
C)に対する重陽子核反応データベースJENDL/DEU-2020を開発した。核反応データの評価には、これまでに開発してきた重陽子核反応用計算コードDEURACSにさらに改良を加えたものを使用した。また、データベースの精度検証のため、標的核種や入射重陽子エネルギーを変えた様々な条件において、粒子輸送計算コードを用いたシミュレーションを実施し、実験データとの比較を行った。その結果、JENDL/DEU-2020を用いることで、他の核反応データベースや輸送計算コードに内蔵された核反応モデルを用いた場合よりも、幅広い条件において実験データの予測精度が大幅に向上することが分かった。
中山 梓介; 岩本 修; 渡辺 幸信*; 緒方 一介*
Few-Body Systems, 63(1), p.4_1 - 4_6, 2022/03
被引用回数：1 パーセンタイル：15.48(Physics, Multidisciplinary)重陽子加速器を用いた大強度中性子源が理工学分野だけでなく医療応用に対しても提案されている。このような施設の設計には、重陽子入射反応に関する高精度かつ広範な核データが要求される。しかしながら、実験データのみを用いてこの要求を満たすことは困難である。そのため、実験データを内外挿して必要な核データを完備するために、理論計算が重要な役割を果たす。こうした状況の下、我々は重陽子入射反応用の計算コードDEURACSを開発している。本研究では、DEURACSの計算値を様々な実験値と比較することにより本コード内の理論モデルの妥当性を検証するとともに、重陽子入射反応を精度良く予測する上で分解過程の考慮することがいかに重要かを示す。
中山 梓介
JAEA-Conf 2021-001, p.65 - 70, 2022/03
重陽子は陽子と中性子からなる弱束縛系であるため、標的原子核との相互作用を通じて容易に分解し中性子を放出する。この性質を利用して、重陽子加速器を用いた大強度中性子源が理工学や医療分野において提案されている。こうした施設の設計研究には重陽子入射反応に関する高精度かつ広範な核データが必要となる。こうした背景の下、重陽子核データ評価に向け、重陽子の分解過程を考慮した重陽子入射反応用の計算コードDEURACSを開発してきた。DEURACSはこれまでに中性子および質量数4までの軽イオン、ならびに残留核の生成の解析に適用され、成功を収めている。本講演ではこれらの解析結果を示すとともに、重陽子入射反応の精度良い予測のためには分解過程を考慮することがいかに重要であるかを議論する。また、最近、DEURACSを使用してLi, Be, Cに対する入射エネルギー200MeVまでの重陽子核反応データベースJENDL/DEU-2020を開発した。JENDL/DEU-2020の概要を述べるとともに、モンテカルロ計算コードによるシミュレーションを通じて行ったJENDL/DEU-2020の検証結果についても示す。
中山 梓介; 岩本 修; 渡辺 幸信*; 緒方 一介*
Journal of Nuclear Science and Technology, 58(7), p.805 - 821, 2021/07
被引用回数：28 パーセンタイル：95.85(Nuclear Science & Technology)重陽子加速器を用いた高エネルギー中性子源の利用が様々な応用に対して提案されている。こうした中性子源の設計研究に資するため、Li, Be, Cに対する200MeVまでの重陽子核データライブラリJENDL/DEU-2020を開発した。JENDL/DEU-2020のデータの評価は、計算コードDEURACSを用いて特に中性子生成データに注意を払って行った。また、本評価に利用するに当たり、DEURACSにいくつかの改良を行った。評価データの検証はモンテカルロ輸送計算コードによるシミュレーションを通じて行った。その結果、JENDL/DEU-2020に基づくシミュレーション値は入射エネルギー200MeVまでの範囲で中性子生成に関する実験データを良く再現することが分かった。このことから、本ライブラリは多様な重陽子加速器中性子源の設計研究に大きく貢献すると期待される。
ZnO using polyethylene by accelerator neutrons塚田 和明; 永井 泰樹*; 橋本 慎太郎; 湊 太志; 川端 方子*; 初川 雄一*; 橋本 和幸*; 渡辺 智*; 佐伯 秀也*; 本石 章司*
Journal of the Physical Society of Japan, 89(3), p.034201_1 - 034201_7, 2020/03
被引用回数：2 パーセンタイル：17.68(Physics, Multidisciplinary)ポリエチレン遮へい中のZnOに、50MeV重陽子とBeによる(
)反応で生成した中性子を照射することで、
Ga, 
Ga, 
Zn、並びに
Cuの特異な生成を実験的に確認した。特に、ポリエチレン遮へい内で得られた収率は、遮へいなしの実験と比較して、約20倍の収量を示した。一方、鉛遮へい内の金属Zn試料の照射におけるGa, Ga, Zn、並びにCuの収量と、ZnO及び金属Zn試料の照射におけるCu, 
Ni及びZnの収量は、遮へいによる影響はほとんど受けていない。この実験結果は、遮へい条件を調整することで、中性子反応に限らず陽子反応を含む多様で大量の放射性同位元素を、一度の照射で同時に合成できるという加速器中性子の注目すべき特性を示すものである。また、PHITSコードを利用した生成量予測を試み、本実験結果と比較することで、本生成量の特異性について評価した。
中山 梓介
核データニュース(インターネット), (120), p.19 - 25, 2018/06
高精度の重陽子核データファイルの作成に向け、重陽子入射反応に特化した計算コードDEURACSの開発を行っている。日本原子力学会2018年春の年会での核データ部会・「シグマ」特別専門委員会の合同セッションにおいてDEURACSの現在までの開発状況や今後の展望等について発表したので、その概説を「核データニュース」誌に寄稿した。これまでの研究から、中性子源評価で重要となる軽核に対する
反応やトリチウム発生量評価で重要となる
反応をDEURACSで精度良く予測できるようになったこと、また、今後の展望として、中重核に対する核種生成断面積についても精度の良い予測ができるようDEURACS内の理論モデルを改良していく予定であること、等を述べた。
Mo yield using large sample mass of MoO
for sustainable production of Mo塚田 和明; 永井 泰樹*; 橋本 和幸*; 川端 方子*; 湊 太志; 佐伯 秀也*; 本石 章司*; 伊藤 正俊*
Journal of the Physical Society of Japan, 87(4), p.043201_1 - 043201_5, 2018/04
被引用回数：10 パーセンタイル：56.13(Physics, Multidisciplinary)A neutron source from the C(d,n) reaction has a unique capability for producing medical radioisotopes like Mo with a minimum level of radioactive wastes. Precise data on the neutron flux are crucial to determine the best conditions for obtaining the maximum yield of Mo. The measured yield of Mo produced by the 
Mo(n,2n)Mo reaction from a large sample mass of MoO agrees well with the numerical result estimated by the latest neutron data, which are a factor of 2 larger than the other existing data. This result provides an important conclusion towards the domestic production of Mo; about 50% of the MoO sample mass with a single Mo in Japan would be met using a 100 g MoO sample mass with a single accelerator of 40 MeV, 2 mA deuteron beams.
Cuの新製造法と利用永井 泰樹*; 塚田 和明
Isotope News, (753), p.28 - 32, 2017/10
Cuは"がん患者に、ただ1種類のCuを用いて診断と治療が行える能力を持つ理想的な医療用RIである"と考えられ、患者の"がん細胞と正常細胞への放射性医薬品の集積量を反映する画像化された診断情報"を基に、同じ放射性医薬品を治療に用いることで、患者に最適の治療が可能にするという、"個別化医療"の実現に向けた重要なRIである。そのため、Cu医薬品の実用化を目指して"高品質のCuを大量に製造する"研究開発が、1970年頃から現在に至るまで世界中で行われてきた。しかし、その製造法は未だ確立せず、Cu医薬品の研究開発が停滞する状況が続いている。われわれは、加速器を利用したCuの我が国独自の新しい製造法を提案してきた。そして、新製造法に基づく実験を行い、"高品質のCuが得られること、そして大量に製造できる可能性を有すること"を明らかにした。更に大腸癌を移植したマウスにこのCuを投与した実験を行い、Cuが腫瘍部に顕著に集積することを発見した。本稿では、Cuの新しい製造法及びその特徴、新製造法で製造されたCuを用いた担癌マウスの研究の現状を紹介する。
渡辺 幸信*; 金 政浩*; 荒木 祥平*; 中山 梓介; 岩本 修
EPJ Web of Conferences, 146, p.03006_1 - 03006_6, 2017/09
被引用回数：3 パーセンタイル：83.31(Nuclear Science & Technology)中性子源の設計のためには、重陽子入射反応に対する広範な核データが必要である。このため、我々はこれまでに、測定・理論モデルコード開発・断面積評価・医療用放射性同位体製造への応用、からなる重陽子核データに関する研究プロジェクトを立ち上げてきた。本プロジェクトの目標は重陽子ビームを用いた加速器中性子源の設計に必要となる200MeVまでの重陽子核データライブラリを開発することである。このプロジェクトの現状について報告する。
Cu produced by Zn(
)Cu to biodistribution study in tumor-bearing mice須郷 由美*; 橋本 和幸*; 川端 方子*; 佐伯 秀也*; 佐藤 俊一*; 塚田 和明; 永井 泰樹*
Journal of the Physical Society of Japan, 86(2), p.023201_1 - 023201_3, 2017/02
被引用回数：15 パーセンタイル：66.37(Physics, Multidisciplinary)Zn()Cu反応により合成したCuを利用し、結腸直腸の腫瘍を有するマウスにおけるCuCl
の生体内分布を初めて観測した。その結果、Cuの高い取り込みが、腫瘍ならびに銅代謝のための主要な器官である肝臓と腎臓で観察された。これは腫瘍に対するCuの蓄積を示す結果であり、CuClが癌放射線治療のための潜在的な放射性核種薬剤であることを示唆している。また、現状で入手可能な強い中性子を用いたZn()Cu反応を利用することでもたらされたCuの生成量の増加は、小動物を用いた治療効果について更なる研究の進展もまた約束するものである。
Tc-radiopharmaceuticals obtained from Mo produced by Mo(n,2n)Mo and fission of 
U橋本 和幸; 永井 泰樹; 川端 方子; 佐藤 望*; 初川 雄一; 佐伯 秀也; 本石 章司*; 太田 雅之; 今野 力; 落合 謙太郎; et al.
Journal of the Physical Society of Japan, 84(4), p.043202_1 - 043202_4, 2015/04
被引用回数：8 パーセンタイル：50.77(Physics, Multidisciplinary)The distribution of Tc-radiopharmaceutical in mouse was obtained with SPECT for the first time using Tc, which was separated by thermochromatography from Mo produced via the Mo(n,2n)Mo reaction with accelerator neutrons. The SPECT image was comparable with that obtained from a fission product Mo. Radionuclidic purity and radiochemical purity of the separated Tc and its aluminum concentration met the United States Pharmacopeia regulatory requirements for Tc from the fission product Mo. These results provide important evidence that Tc radiopharmaceutical formulated using the 
Mo can be a promising substitute for the fission product Mo. A current and forthcoming problem to ensure a reliable and constant supply of Mo in Japan can be partially mitigated.
三枝 純; 吉澤 道夫; 谷村 嘉彦; 吉田 真; 山野 俊也*; 中岡 弘*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 516(1), p.193 - 202, 2004/01
被引用回数：19 パーセンタイル：74.35(Instruments & Instrumentation)国産レムカウンタ3機種のエネルギーレスポンスを、熱中性子,15.2MeVまでの単色中性子,
Cf等のRI中性子線源について、モンテカルロ計算と実測により評価した。レスポンスの方向依存性及び線量当量レスポンスについても評価を行った。計算では、レムカウンタを構成する比例計数管,減速材,吸収材を詳細に模擬することにより、実測によるレスポンスとよく一致する結果が得られた。また、比例計数計数管内の
He充填気圧とエネルギーレスポンスとの関係について考察を行った。広いエネルギー範囲について得られたレスポンスの計算結果を用い、さまざまな中性子作業場においてこれらのレムカウンタを使用した際の、指示値と真の線量当量との差異についても検討を加えた。
山田 安定*; 渡辺 昇*; 新村 信雄*; 森井 幸生; 片野 進; 相澤 一也; 鈴木 淳市; 小泉 智; 長壁 豊隆
JAERI-Review 96-019, 43 Pages, 1997/01
JAERI-Review-96-019.pdf:1.96MB
日本原子力研究所では、従来研究用原子炉を中心として研究を行ってきた東海研究所の新しい将来を拓く目的で「中性子科学研究センター構想」を打ち出している。この小冊子は新しい施設での中性子散乱実験により進展すると期待される科学の諸分野をサーベイする作業を行った成果をまとめたものである。
中山 梓介
no journal, ,
軽元素(Li, Be, Cなど)に対する重陽子入射反応は、小規模から大規模のものまで様々な加速器型中性子源での利用が検討されている。また最近では、レーザー駆動中性子源における中性子生成反応としても注目されている。これらの中性子源の用途は、非破壊検査、材料照射試験、医療用放射性同位体製造、核変換、基礎核物理実験など多岐にわたる。これらの中性子源の設計研究に貢献するため、これまでに我々は200MeVまでのLi-6,7, Be-9, C-12,13の重陽子核反応データベースJENDL/DEU-2020を開発・公開してきた。その後、主要な加速器構造材料であるAl-27, Cu-63,65, Nb-93のデータをJENDL/DEU-2020に追加し、日本の汎用評価済み核データライブラリの最新版であるJENDL-5の重陽子サブライブラリとして公開した。これまでの様々な研究により、JENDL-5の重陽子サブライブラリは、競合するTENDLシリーズの重陽子核反応データよりも、特に中性子生成に関して大幅に精度が高いことが示されている。本講演では、JENDL-5の重陽子サブライブラリの評価手法をレビューするとともに、これらのデータを用いたモンテカルロ輸送シミュレーションの結果についても紹介する。実験データとの比較を通じて、これらのデータの精度について議論する。また、最近の応用例の一つとして、非破壊検査用の小型d+Be中性子源の設計シミュレーションの結果についても紹介する。
Cuの大量製造法の開発橋本 和幸; 川端 方子*; 佐伯 秀也*; 佐藤 俊一*; 塚田 和明; 渡辺 智; 永井 泰樹
no journal, ,
Cu(半減期61.9時間)は、がん治療に適した
線(平均エネルギー141keV)と画像診断に適した
線(185keV等)を同時に放出するため、がん治療用核種として有望視され30年余にわたりその有効な生成法開発が模索されている。従来、Cuを製造するには、高エネルギー陽子を用いたZn(p,2p)Cuが最適であると考えられているが、生成量が限られていることや副生成RIの多さ等の問題から、研究開発も限定的な状況である。そこで我々は、従来法に代わる製造法として、加速器からの高速中性子を用いたCu製造法[Zn(n,x)Cu反応(x=n'p, d)]の開発を行っており、ターゲット物質であるZn(5g ZnO)からの基本分離法を確立した。本研究では、実用化を目指す次のステップとして、副生成RIであるNi(半減期2.52h)を新たに分離する高純度化手法及び大量製造化のためのZnO試料増量(基本分離法の5倍以上の試料量)に対応した分離・精製法を検討した。Ni分離手法の開発では、既報の基本分離法において、8M HClの追加使用及び陰イオン交換樹脂カラムのサイズアップを図ることにより、最終Cu溶液中のNi残量は検出限界以下であり、Ni分離手法を確立した。さらに、33g ZnO試料を用いた分離挙動を調べた結果、上記Ni分離を可能にした改良分離法により、CuとZnの分離は良好で、Cu最終溶液中に、
Znは検出されず、より高純度のCuを製造する方法を確立した。
中山 梓介
no journal, ,
重陽子は陽子と中性子が弱く結合した粒子であるため、他の原子核との反応の際に容易に分解し中性子を放出しやすい。この性質を利用し、重陽子加速器を高効率の中性子源として利用することが提案されている。これらの施設の工学的設計には包括的かつ高精度な重陽子核データが要求されるが、現状で唯一利用可能な重陽子核データファイルであるTENDLには実験値と乖離のある値が格納されているのが現状である。こうした状況の下、高精度の重陽子核データファイルの作成に向け、重陽子入射反応に特化した断面積計算コードDEURACSの開発を行っている。発表では、DEURACSの現在までの開発状況や今後の展望等を述べる。
中山 梓介; 岩本 修; 渡辺 幸信*; 緒方 一介*
no journal, ,
核融合炉材料の照射試験や医療用RIの製造に使用する大強度中性子源として、重陽子加速器を用いたものが提案されている。こうした中性子源の設計研究に資するため、軽核(Li-6,7, Be-9, C-12,13)に対する重陽子核反応データファイルJENDL/DEU-2020を開発した。また、本ファイルをPHITS等のコードで読み込んでシミュレーションを行い、その精度を検証した。その結果、JENDL/DEU-2020に基づいたシミュレーション結果はPHITS内の核反応モデルを用いたものよりも、厚い標的からの中性子収量の実測値を良く再現した。
Cuの比放射能評価橋本 和幸*; 川端 方子*; 佐伯 秀也*; 佐藤 俊一*; 塚田 和明; 須郷 由美*; 永井 泰樹*; 初川 雄一*; 石岡 典子*
no journal, ,
Cu(半減期62時間)は、がん治療に適したベータ線(平均エネルギー141keV)と画像化に適した線(185keV)を同時に放出するため、がん治療用核種として有望視されているが、大量に高品質のCuを製造する方法が限られているため、研究開発が限定的である。そこで我々は、高崎量子応用研究所AVFサイクロトロンにて重陽子ビームをベリリウム標的に照射することで発生する高速中性子をZnOに照射することによりCuを製造する手法の開発を行っており、これまでに、動物実験が可能な高品質Cuの分離精製法を確立した。講演では、製造したCuの比放射能を、DOTA標識法により評価したので報告する。
中山 梓介; 岩本 修; 渡辺 幸信*; 緒方 一介*
no journal, ,
核融合炉材料の照射試験や医療用RIの製造に使用する大強度中性子源として、重陽子加速器を用いたものが提案されている。こうした中性子源の設計研究に資するため、軽核(Li-6,7, Be-9, C-12,13)に対する重陽子核反応データファイルJENDL/DEU-2020を開発した。また、本ファイルをPHITS等のモンテカルロ粒子輸送計算コードで読み込んでシミュレーションを行い、その精度を検証した。その結果、JENDL/DEU-2020を用いたシミュレーション結果は、TENDLの重陽子サブライブラリやPHITSに内蔵された核反応モデルを用いたシミュレーション結果よりも、厚い標的からの中性子収量の実測値を良く再現した。
塚田 和明; 橋本 和幸*; 橋本 慎太郎; 浅井 雅人; 初川 雄一*; 佐伯 秀也*; 川端 方子*; 太田 朗生*; 本村 新*
no journal, ,
Sc-47(半減期3.35日)は、がん治療に適した線と画像化に適した線を放出するため、その臨床応用が期待されているが、必要な品質を確保できていない等の問題がある。そこで我々は、加速器を用いた重陽子照射で発生する高速中性子(加速器中性子)を用いて合成し、同時に照射試料となるチタンからのSc-47分離手法研究を行ってきた。今回は、生成量と副生成物に関する入射する重陽子のエネルギー依存性並びに分離手法開発の現状について報告する。
