成果報告書詳細
管理番号20120000000681
タイトル平成22~23年度成果報告書 「がん細胞選択的な非侵襲治療機器の基盤技術開発/中性子捕捉療法用陽子線加速器システムの検証/液体リチウムターゲットと発生中性子線に関する研究開発」
公開日2012/8/9
報告書年度2010 - 2011
委託先名国立大学法人東京工業大学 助川電気工業株式会社
プロジェクト番号P10030
部署名バイオテクノロジー・医療技術部
和文要約件名:平成22年度?平成23年度成果報告書 がん細胞選択的な非侵襲治療機器の基盤技術開発/中性子捕捉療法用陽子線形加速器システムの検証/液体リチウムターゲットと発生中性子線に関する研究開発

本事業の目的は,中性子捕捉療法(BNCT)に用いる,小型・高出力直線加速装置に係る陽子線加速技術の確立に資する,液体Liターゲット技術の基盤技術を開発することである。研究開発項目は,「直線加速装置のスペックに資する液体Liターゲットのシミュレーション及び検証」と「液体Liターゲット時の直線型加速装置の基盤技術の研究開発」であり,陽子ビーム照射によって液体Liターゲットで発生する中性子線の特性をシミュレーションにより検証し,直ちに直線型加速装置の開発が開始できるような基盤技術の確立をおこなうことを目標とする。そして,実施計画書に記載された以下の研究開発を着実に実施し,本事業において開発した液体Liターゲットのプロトタイプ装置により,世界で初めてBNCTのための実用的なLi液膜形成に成功した。 1. 直線加速装置の仕様に資する液体Liターゲットのシミュレーション及び検証 1.1 液体Liターゲット及び周辺構造内における放射線生成に関する検証 a)入射陽子条件による中性子線の発生特性に関するシミュレーション及び検証 b)入射陽子条件による副次的放射線の発生特性に関するシミュレーション及び検証 1.2 安全性及び放射線防護に関する検証 a)発生放射線による全身被曝特性に関するシミュレーション及び検証 b)誘導放射能や放射化物の生成・影響に関するシミュレーション及び検証 c)放射線防護・遮蔽に関するシミュレーション及び検証 2. 液体Liターゲット時の直線型加速装置の基盤技術の研究開発 2.1 液体Liターゲット基盤技術の開発 a)陽子ビーム入射時の熱挙動解析 b)Li液膜流の安定形成条件に関する実験的検証 c)ターゲット容器内圧力特性に関する実験的検証 2.2 液体Liループ基盤技術の開発 a)安全・安定で連続運転可能な液体Liループ技術の実験的検証 b)システム安全性の検証および通常・緊急運転技術の開発
英文要約Title: Development of fundamental technology for cancer cell selective and noninvasive treatment system / Verification of proton linear accelerator system for neutron capture therapy / Development of liquid lithium target and investigation of generated neutrons for therapy (FY2010-FY2011) Final Report

The purpose of this project is to develop the fundamental technology of a liquid Li target for a boron neutron capture therapy (BNCT) irradiation system using a compact and high power proton linear accelerator (linac). The research subjects are the simulation and verification of the liquid Li target which contribute to the specifications of a linac system for BNCT and the development of the fundamental technology for the linac system using the liquid Li target. The following development issues were carried out steadily and the practical formation of the thin liquid Li film flow for BNCT succeeded using the prototype target system developed in this project. 1. Verification of the liquid Li target to establish specifications of the linac system. 1.1 Verification of radiation generation in the liquid Li target and the periphery. a) Simulation of neutron generation for proton beam condition. b) Simulation of gamma-ray generation for proton beam condition. 1.2 Verification of safety and radiation protection. a) Simulation of whole body contamination for radiation generation. b) Simulation of generation and influence of induced radioactivity. c) Simulation of radiation protection and shielding. 2. Development of fundamental technology for the linac system using the liquid Li target. 2.1 Development of fundamental technology for the liquid Li target. a) Thermal analysis of proton beam irradiated target. b) Experimental verification of the stable forming condition of thin liquid Li film flow. c) Experimental verification of the vacuum property of a target chamber. 2.2 Development of fundamental technology for a liquid Li loop system. a) Experimental verification of safe and stable technology for the liquid Li loop system. b) Development of technology for normal and emergency operation.
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