| 1. |
前田英哉、納冨昭弘、山根崇史、呼尚徳、柿野諒、秋田和彦、小野公二、櫻井良憲, ホウ素添加液体シンチレータとデジタルカメラを用いた臨床BNCT場におけるホウ素線量分布の光学イメージング : ガラス容器の形状と液体シンチレータの組成の検討, 第38回 研究会「放射線検出器とその応用」, 2024.01. |
| 2. |
Hideya Maeda, Akihiro Nohtomi, Naonori Hu, Ryo Kakino, Kazuhiko Akita, Koji Ono, Feasibility Study of Optical Imaging of the Boron-dose Distribution by a Liquid Scintillator in a Clinical BNCT field, 2023 IEEE NSS MIC RTSD, 2023.11. |
| 3. |
飯隈吏子、森口光、前田英哉、納冨昭弘、若林源一郎, ヨウ素含有シンチレータの自己放射化法による光中性子の連続測定 〜近畿大学原子炉(UTR-KINKI)での測定〜, 第18回九州放射線医療技術学術大会in大分, 2023.11. |
| 4. |
蒲地夏実、納冨昭弘、前田英哉、守口碧仁、呼尚徳、柿野諒、秋田和彦、小野公二, ホウ素添加液体シンチレータによるBNCT場でのホウ素線量分布の光学観測, 第18回九州放射線医療技術学術大会in大分, 2023.11. |
| 5. |
納冨昭弘, いまさら聞いてみたい核物理学・量子力学〜放射線とどう関係あるの?〜, 第126回日本医学物理学会学術大会(広島), 2023.09. |
| 6. |
Takafumi Yamane, Akihiro Nohtomi, Hideya Maeda, Genichiro Wakabayashi, Takushi Takata, Yoshinori Sakurai, Comparison of optical measurements of boron dose distribution using different types of glass containers, 第126回日本医学物理学会学術大会(広島), 2023.09. |
| 7. |
Yuto Kojima, Akihiro Nohtomi, Hideya Maeda, Takafumi Yamane, Yoshinori Sakurai, Takushi Takata, Genichiro Wakabayashi, Fundamental study of optical observation of boron dose distribution by neutron irradiation using borosilicate glass, 第126回日本医学物理学会学術大会(広島), 2023.09. |
| 8. |
守口碧仁、納冨昭弘、福永淳一、前田英哉、岡野広暉、塩山善之, 偏光カメラを用いた高エネルギーX線照射で生じる水チェレンコフ光の光学的観測, 次世代放射線シンポジウム2023, 2023.08, 荷電粒子が媒質中を通過する時、荷電粒子が媒質における光速を超えた場合において、チェレンコフ光を放出する。この発光は発生過程により偏光する。この発光を0度・45度・90度・135度の偏光素子が付いたCMOSカメラを用いて光学的に観測・解析を行うことで、チェレンコフ光の抑制や線量分布測定への応用を目的とした。
アクリル製の水槽に水を入れ、6MVと10MVのX線を複数の条件で照射し、X線と水の相互作用で放出される電子によって発生するチェレンコフ光を偏光カメラで撮影した。
この偏光カメラによる撮影で、各偏光角度成分や偏光度、偏光方位などの画像を作成した。さらに0度と90度の偏光素子のデータを用いて画像処理を行うことで、X線の線量分布に近い発光分布を得ることができた。偏光カメラを用いた撮影により、チェレンコフ光の抑制や線量分布測定の応用の可能性が示された。
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| 9. |
森口 光、納冨 昭弘、栗原 凌佑、小野 薫, CsIシンチレータの自己放射化法を用いた医療用Linac場における
光中性子の連続測定システムの検討
, 次世代放射線シンポジウム2023, 2023.08, 高エネルギーX線によって行われる放射線治療では光中性子が発生する。発生した光中性子の量を、放射線治療を受ける患者ごとに評価するシステムを構築するべく、我々は、CsIシンチレータを用いたヨウ素含有シンチレータ自己放射化法と呼ばれる中性子測定法による光中性子の連続測定を試みた。結果から、この測定法による連続測定は可能であると結論された。また、照射終了直後に生成放射能、並びに光中性子の情報を推定する可能性が示され、従来の放射化法では不可能であった新たな測定コンセプトの実現についても今回の結果から示唆された。このシステムの実用化に向けて、システムの半自動化などについて今後検討していければと考える。. |
| 10. |
前田英哉、納冨昭弘、守口碧仁、呼尚徳、柿野諒、秋田和彦, 小野公二, ホウ素添加液体シンチレータとデジタルカメラを用いた臨床BNCT場でのホウ素線量分布の光学的観測：細管状容器による撮影時間短縮化の検討, 次世代放射線シンポジウム2023, 2023.08, 当研究室では、ホウ素添加液体シンチレータとデジタルカメラを用いて、ホウ素中性子捕捉療法 (BNCT) 場でのホウ素線量分布の光学的観測を行っている。本研究では、液体シンチレータを封入する容器の形状を細管状とすることで、従来よりも撮影の簡略化が可能であるかを検討した。
実験は、関西BNCT共同医療センターの加速器型BNCT施設で行った。石英ガラス製の細管状容器に、天然ホウ素を添加した液体シンチレータと、添加していない液体シンチレータをそれぞれ封入して、2種類のファントムを作成した。これらのファントムをビーム軸に沿ってアクリル水槽中に配置し、熱外中性子ビームを照射しながらCMOSカメラで撮影した。2種類のファントムの差分画像から抽出した深さプロフィルは、実測および計算による水中の熱中性子束や、同じく計算で求めたファントム内のホウ素線量の深さプロファイルと概ね一致し、提案手法の妥当性を確認した。
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| 11. |
小嶋悠斗、納冨昭弘、前田英哉、山根崇史、櫻井良憲、髙田卓志、若林源一郎, ホウケイ酸ガラスを用いた中性子入射によるホウ素線量分布観測の試み, 第19回日本中性子捕捉療法学会学術大会, 2023.07. |
| 12. |
Hideya Maeda, Akihiro Nohtomi, Naonori Ko, Ryo Kakino, Kazuhiko Akita, Koji Ono, Feasibility Study of Optical Observation of the boron dose distribution as a quality assurance tool for boron neutron capture therapy, 第125回日本医学物理学会学術大会 2nd ICRPT, 2023.04. |
| 13. |
前田英哉、納冨昭弘、呼尚徳、柿野諒、秋田和彦、小野公二, ホウ素添加液体シンチレータとCCDカメラを用いた臨床BNCT場におけるホウ素線量分布の光学イメージング, 第37回 研究会「放射線検出器とその応用」, 2023.01. |
| 14. |
川野零旺、納冨昭弘, ホウ素添加液体シンチレータによる中性子捕獲反応分布の光学的観測, 第17回九州放射線医療技術学術大会in福岡, 2023.11. |
| 15. |
森口光、納冨昭弘, CsIシンチレータの自己放射化法とCCDカメラを用いた放射線治療用Linac周辺での光中性子の空間強度分布の測定, 第17回九州放射線医療技術学術大会in福岡, 2023.11. |
| 16. |
守口碧人、納冨昭弘, ホウ素添加液体シンチレータを用いた臨床BNCT場でのホウ素線量分布の光学的観測の試み, 第17回九州放射線医療技術学術大会in福岡, 2023.11. |
| 17. |
前田英哉,納冨昭弘,呼尚徳,柿野諒,秋田和彦,小野公二, 液体シンチレータを用いたホウ素線量分布可視化の試み(2)熱外中性子場での測定, 第18回日本中性子捕捉療法学術大会, 2022.10. |
| 18. |
納冨昭弘,前田英哉,若林源一郎,髙田卓志,櫻井良憲, 液体シンチレータを用いたホウ素線量分布可視化の試み(1)熱中性子場での測定, 第18回日本中性子捕捉療法学術大会, 2022.10. |
| 19. |
納冨昭弘, 医療施設における中性子の計測評価と課題, 第124回日本医学物理学会学術大会, 2022.09. |
| 20. |
山根崇史,前田英哉,納冨昭弘,若林源一郎,高田卓志,櫻井良憲, ホウ素添加液体シンチレータを用いたホウ素線量分布の光学イメージングの基礎的検討, 次世代放射線シンポジウム2022(-第34回- 放射線夏の学校), 2022.08. |
| 21. |
前田英哉,納冨昭弘,呼尚徳,柿野諒,秋田和彦,小野公二, ホウ素添加液体シンチレータを用いた臨床BNCT場でのホウ素線量分布の光学イメージングの試み, 次世代放射線シンポジウム2022(-第34回- 放射線夏の学校), 2022.08. |
| 22. |
Yuki Nagatomo, Akihiro Nohtomi, Tomoyuki Seo, Yoshikazu Tsunashima, Takeshi Himukai, Hiroshi Sato, Yoshiyuki Shioyama, Examination on dose-rate dependence of water luminescence for irradiation of therapeutic carbon-ion at lower energy than Cerenkov-light threshold, 第123回日本医学物理学会学術大会 1stICRPT, 2022.04. |
| 23. |
Hideya Maeda, Akihiro Nohtomi, Genichiro Wakabayashi, Yoshinori Sakurai, Takushi Takata, Optical imaging of dose distribution 10B(n,alpha)7Li reaction using boron-added liquid scintillator for boron neutron capture therapy, 第123回日本医学物理学会学術大会 1st ICRPT, 2022.04. |
| 24. |
堀内雅一、若林源一郎、納冨昭弘、長友那豊、松村陸, CsIシンチレータの自己放射化法における自己遮蔽因子の評価, 第69回応用物理学会春季学術講演会, 2022.03. |
| 25. |
松村陸、若林源一郎、納冨昭弘、長友那豊、堀内雅一, CsIシンチレータの自己放射化法における内部転換電子の計数の評価, 第69回応用物理学会春季学術講演会, 2022.03. |
| 26. |
納冨昭弘、前田英哉、坂本直哉、若林源一郎、髙田卓志、櫻井良憲, BNCTのQAの為のホウ素添加液体シンチレータを用いたホウ素捕獲反応分布の光学的観測, 第36回 研究会「放射線検出器とその応用」, 2022.01. |
| 27. |
瀬尾友之、納冨昭弘、長友勇樹、綱島義一、日向猛、佐藤弘史、塩山善之, チェレンコフ光の閾値以下での炭素線の水発光現象の線量率依存性, 第16回九州放射線医療技術学術大会, 2020.12. |
| 28. |
山根崇史、納冨昭弘、前田英哉、若林源一郎, ホウ酸水ファントムを用いた中性子捕獲反応の可視化の検討(2) シミュレーション計算, 第16回九州放射線医療技術学術大会, 2020.12. |
| 29. |
小嶋悠斗、納冨昭弘、坂本直哉、前田英哉、若林源一郎, ホウ酸水ファントムを用いた中性子捕獲反応の可視化の検討(1) 中性子照射実験, 第16回九州放射線医療技術学術大会, 2020.12. |
| 30. |
Nayuta Nagatomo, Genichiro Wakabayashi, Akihiro Nohtomi, Masakazu Horiuchi, Riku Matsumura, Measurement of Thermal Neutron Flux in Thermal Reactor by Using Activation of a CsI Scintillator, IEEE 2021 NSS/MIC/RTSD, 2021.10, A new technique to measure thermal neutron fluxes in a thermal reactor was developed. This technique uses a CsI(Tl) scintillator as a activation detector for neutron irradiation. Taking advantage of the fact that the neutron flux spectrum of a thermal reactor is approximated by the sum of a Maxwellian distribution and 1/E distribution, the thermal neutron flux at the irradiation site can be deduced from the activities of Cs-134m and I-128 produced in the scintillator without using the cadmium filter method. Large activities are produced in the scintillator by a short-time irradiation due to the short half-lives of Cs-134m and I-128, and they are measured with very high efficiency because the conversion electrons from Cs-134m and beta-rays from I-128 are fully stopped and counted in the scintillator. We applied this technique to the measurement of a thermal neutron flux in the irradiation hole of the research reactor UTR-KINKI with a power of 1W. This low power reactor has small excess reactivity and uses cadmium plates as the neutron absorber of its regulating rods. Therefore, the presence of the additional cadmium for the cadmium filter method can easily distort the neutron flux to be measured, and depending on the experimental condition, the reactor cannot be critical due to the negative reactivity of the additional cadmium. The activities of Cs-134m and I-128 in the scintillator were measured and used to deduce the thermal neutron flux from the relationship with the activation cross sections and resonance integrals. The result was agreed well with the known thermal neutron flux measured at the same position by another method. In conclusion, thermal neutron fluxes in a thermal reactor can be measured without cadmium filters by irradiating a single CsI(Tl) scintillator for a short time and applying the new technique.. |
| 31. |
納冨昭弘、坂本直哉、前田英哉、若林源一郎, ホウ素の中性子捕獲反応に伴う水発光分布の可視化の実現可能性に関する基礎的検討, 第17回日本中性子捕捉療法学術大会, 2021.07. |
| 32. |
Naoya Sakamoto, Akihiro Nohtomi, Yui Kanzaki, Hideya Maeda, Genichiro Wakabayashi, An evaluation of quenching effects and an analysis of a long half-life component for neutron measurement with iodine-added liquid scintillator, 第121回日本医学物理学会学術大会, 2021.04. |
| 33. |
Hideya Maeda, Akihiro Nohtomi, Shunsuke Kurosawa, Shohei Kodama, Genichiro Wakabayashi, Miyu Shimazu, The activation properties of CaI2 crystal on neutron detection by the self-activation method with an iodine-containing scintillator, 第121回日本医学物理学会学術大会, 2021.04. |
| 34. |
長友那豊, 堀内雅一, 松村隆, 佐々木海斗, 深海星也, 大塚壮真, 若林源一郎, 納冨昭弘, , CsIシンチレータの放射化を用いた原子炉熱中性子束の測定, 2021第68回 応用物理学会春季学術講演会, 2021.03. |
| 35. |
納冨昭弘, 神崎祐依, 坂本直哉, 前田英哉 , 120kV診断X線による水発光の光電子増倍管とCCDカメラによる観測, 第35回 研究会 放射線検出器とその応用, 2021.01. |
| 36. |
新留聖哉, 納冨昭弘, 花田侑美佳, 若林源一郎, 櫻井良憲, 金政浩, 新城優治, ヨウ素添加プラスチックシンチレータのBNCT中性子場への適用に関する検討, 第15回九州放射線医療技術学術大会, 2020.11. |
| 37. |
中野優, 納冨昭弘, 坂本直哉, 福永淳一, 塩山善之, In箔と液体シンチレータを用いた中性子検出方法の検討, 第15回九州放射線医療技術学術大会, 2020.11. |
| 38. |
長友勇樹, 納冨昭弘, 神崎祐依, 前田英哉, 坂本直哉, 120kV診断X線を用いた水発光現象の光電子増倍管による観測, 第15回九州放射線医療技術学術大会, 2020.11. |
| 39. |
式見夢希, 納冨昭弘, 神崎祐依,坂本直哉, 前田英哉, 120kV診断X線を用いた水発光現象のCCDカメラによる観測, 第15回九州放射線医療技術学術大会, 2020.11. |
| 40. |
Yui Kanzaki, Akihiro Nohtomi, Junichi Fukunaga, Yoshiyuki Shioyama, An observation of luminescence imaging of water during irradiation by 10MV clinical linac using a CCD camera, IEEE 2020 NSS/MIC/RTSD, 2020.11. |
| 41. |
前田英哉, 納冨昭弘, 黒澤俊介, 金政浩, 小玉翔平, 若林源一郎, 島津美宇, CaI2結晶のヨウ素自己放射化法による中性子測定への適用, 次世代放射線シンポジウム2020(-第32回- 放射線夏の学校), 2020.08. |
| 42. |
坂本直哉, 納冨昭弘, 花田侑美佳, 金政浩, 新城優治, 櫻井良則, ヨウ素添加プラスチックシンチレータのBNCT中性子場への適用に関する検討, 次世代放射線シンポジウム2020(-第32回- 放射線夏の学校), 2020.08. |
| 43. |
Yui Kanzaki, Akihiro Nohtomi, Yoshinori Sakurai, Observation of neutron distribution at E3 port of KUR by the self-activation of a CsI plate with a CCD camera, 第119回日本医学物理学会学術大会, 2020.05. |
| 44. |
Naoya Sakamoto, Akihiro Nohtomi, Yumika Hanada, Eimi Nagano, Genichiro Wakabayashi, Miyu Shimazu, Study of neutron detection based on the self-activation of iodobenzene added to liquid scintillator with different mass concentrations, 第119回日本医学物理学会学術大会, 2020.05. |
| 45. |
納冨昭弘、花田侑美佳、坂本直哉、長野永実、金政浩、新城優治、若林源一郎、島津美宙、櫻井良憲, ヨウ素添加有機シンチレータを用いた自己放射化法による中性子検出技術のBNCTへの応用に関する検討, 第34回 研究会「放射線検出器とその応用」, 2020.01. |
| 46. |
Y. Hanada, A. Nohtomi, T. Ueki, R. Kurihara, A fundamental study of a development of neutron dosimeter using double self-activated CsI scintillator for neutron doses around clinical Linac, IEEE 2019 NSS/MIC/RTSD, 2019.10. |
| 47. |
前田英哉、納冨昭弘、黒澤俊介、小玉翔平、若林源一郎、島津美宙, CaI2結晶のヨウ素自己放射化法による中性子測定への適用, 第14回九州放射線医療技術学術大会, 2019.11. |
| 48. |
長野永実、納冨昭弘、坂本直哉、若林源一郎、島津美宙, ヨウ素添加液体シンチレータを用いた自己放射化法による中性子計測の検討とヨードベンゼン添加量の影響, 第14回九州放射線医療技術学術大会, 2019.11. |
| 49. |
池末淳也、納冨昭弘、花田侑美佳、塩山善之、福永淳一, X線を用いた放射線治療場におけるコリメータ設定と中性子の発生の関係の検討, 第14回九州放射線医療技術学術大会, 2019.11. |
| 50. |
島津美宙、若林源一郎、納冨昭弘、, CsIシンチレータの自己放射化を用いたPu-Be中性子場の熱中性子束評価, 応用物理学会 2019次世代放射線シンポジウム, 2019.08. |
| 51. |
坂本直哉、納冨昭弘、長野永実、若林源一郎、島津美宙, ヨウ素添加液体シンチレータを用いた自己放射化法による中性子計測の検討とクエンチングの影響, 応用物理学会 2019次世代放射線シンポジウム, 2019.08. |
| 52. |
神崎祐依、納冨昭弘、櫻井良憲、栗原凌佑, CsI板の自己放射化とCCDを用いた熱中性子ビーム測定と生成放射能の校正, 応用物理学会 2019次世代放射線シンポジウム, 2019.08. |
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Y.Hanada, A.Nohtomi, T.Ueki, R.Kurihara, Fundamental study of the neutron ambient dose-equivalents measurements using two CsI self-activation sensors, 第117回医学物理学会学術大会, 2019.04. |
| 54. |
M. Shimazu, M. Nakata, G. Wakabayashi, A. Nohtomi, Y. Koba and K. Shinsho, The measurement of thermal neutron flux for the irradiation filed with a Pu-Be neutron source by the activation of a CsI scintillator, 14th International Workshop on Ionizing Radiation Monitoring, 2018.12. |
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T. Ueki, A. Nohtomi, G. Wakabayashi, A Design Study of an Application of the CsI Self-activation Method to the Neutron Rem-counter Technique, IEEE 2018 NSS/MIC/RTSD, 2018.11. |
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坂本直哉、永易将充、納冨昭弘、若林源一郎、島津美宙、金政浩、福永淳一, ヨード添加液体シンチレータを用いた中性子測定の検討, 第13回九州放射線医療技術学術大会, 2018.11. |
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神崎祐依、納冨昭弘、福永淳一、大賀才路, CCDカメラとCsI板の自己放射化を用いた高エネルギーX線治療場における光中性子分布の観察, 第13回九州放射線医療技術学術大会, 2018.11. |
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納冨昭弘、坂本直哉、永易将充、若林源一郎、島津美宙、新城優治、金政浩、青木勝海、福永淳一、大賀才路, ヨウ素を添加した有機シンチレータを用いた自己放射化法による中性子検出技術に関する検討, 第15回日本中性子捕捉療法学会, 2018.09. |
| 60. |
島津美宙、若林源一郎、納冨昭弘, CsIシンチレータの自己放射化を用いた熱中性子測定, 応用物理学会 2018次世代放射線シンポジウム, 2018.08. |
| 61. |
花田侑美佳、納冨昭弘、栗原凌佑、坂本直哉、神崎祐依、永易将充、津上唯佳、植木大志、島津美宙、若林源一郎、新城優治、金政浩、青木勝海 , ヨウ素を添加した有機シンチレータの中性子応答特性に関する検討, 応用物理学会 2018次世代放射線シンポジウム, 2018.08. |
| 62. |
田中草太、木内忠稔、高橋知之、牧大介、納冨昭弘、高橋千太郎 , 昆虫類に対する、137Csの内部被ばく実験系の構築 〜放射線がカイコの成長に及ぼす影響〜, 日本放射線化学会、第55回アイソトープ・放射線研究発表会, 2018.07. |
| 63. |
Akihiro Nohtomi, Masaaki Tokunaga, Genichiro Wakabayashi, Kiyomitsu Shinsho, Neutron distribution measurement by the self-activation of a CsI plate with CCD camera using a decaying self-activation imaging technique, ISRD 2018: International Symposium on Radiation Detectors and Their Uses, 2018.01. |
| 64. |
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| 65. |
松本正郷, CsI板とCCDカメラを用いた簡易中性子分布測定手法の検討, 第12回九州放射線医療技術学術大会, 2017.11. |
| 66. |
髙野誠人, ホウ素中性子捕捉療法(BNCT)用中性子エネルギースペクトロメータに用いる中性子フィルタ材の検討, 第12回九州放射線医療技術学術大会, 2017.11. |
| 67. |
安藤大将, ホウ素中性子捕捉療法(BNCT)におけるsingle-event dose mean specific energy の評価手法の検討, 第12回九州放射線医療技術学術大会, 2017.11. |
| 68. |
R. Kurihara, A. Nohtomi, G.Wakabayashi, Y. Sakurai, H. Tanaka, A design study of a handy neutron energy spectrometer for BNCT daily QA procedure, IEEE 2017 NSS/MIC/RTSD, 2017.10. |
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M. Tokunaga, A. Nohtomi, J. Fukunaga, Y. Nakamura,Y. Umezu, S. Ohga, G.Wakabayashi, Y. Koba, K. Shinsho, An image analysis for neutron distribution measurement by CsI plates with CCD camera using a decaying self-activation imaging technique, IEEE 2017 NSS/MIC/RTSD, 2017.10. |
| 70. |
R. Kakino, A. Nohtomi, G.Wakabayashi, J. Fukunaga, Y. Umezu, Y. Nakamura, S. Ohga, Simplification of Neutron-Monitoring System by Using Cs-134m Conversion Electrons in a Self-Activated CsI Scintillator, IEEE 2017 NSS/MIC/RTSD, 2017.10. |
| 71. |
栗原凌佑、納冨昭弘、若林源一郎、櫻井良憲、田中浩基, 加速器BNCTの日々のQAのための中性子エネルギースペクトル評価装置の開発, 第14回日本中性子捕捉療法学会学術大会, 2017.09. |
| 72. |
納冨昭弘, 放射線基礎物理, 医学物理学ミニマム講習会, 2017.06. |
| 73. |
Ryosuke Kurihara, Akihiro Nohtomi, Ryoko Matsuo, Genichiro Wakabayashi, Yoshinori Sakurai, Hiroki Tanaka, A design study of a handy neutron spectrometer for BNCT QA procedures, 第113回日本医学物理学学会学術大会, 2017.04. |
| 74. |
Masaaki Tokunaga, Akihiro Nohtomi, Jun-ichi Fukunaga,Yasuhiko Nakamura, Yoshiyuki Umezu, Saiji Ohga, Genichiro Wakabayashi, Yusuke Koba, Kiyomitsu Shinsho, Fundamental study of a simple neutron-distribution measurement method by the self-activation of CsI plates using a CCD camera, 第113回日本医学物理学学会学術大会, 2017.04. |
| 75. |
Ryo Kakino, Akihiro Nohtomi, Gen-ichiro Wakabayashi, Jun-ichi Fukunaga, Yoshiyuki Umezu, Yasuhiko Nakamura, Saiji Ohga, A comparison of generating properties of 128 I and 134m Cs in a self-activated CsI scintillator for different energy neutron field, 第113回日本医学物理学学会学術大会, 2017.04. |
| 76. |
納冨昭弘, 物理1_講義-物理基礎, BNCT講習会, 2017.03. |
| 77. |
納冨昭弘、本田宗一郎、待鳥啓太、若林源一郎, 自己放射化したCsIで観測されるI-128のβ線スペクトル形状歪みの因子について, 研究会「放射線検出器とその応用」(第31回), 2017.01, 自己放射化したCsIで観測されるI-128のβ線スペクトル形状歪みに関して、 1.γ線加算効果、2.表面からのβ線放出効果、3.エネルギー分解能効果 の三つの因子について検討を行い、実験結果の説明を行った。. |
| 78. |
植木大志, 市販γ線測定用CsI検出器の中性子応答特性調査, 第11回九州放射線医療技術学術大会, 2016.11. |
| 79. |
待鳥啓太, CsIシンチレータの自己放射化による中性子測定に周辺物質の放射化が及ぼす影響の評価, 第11回九州放射線医療技術学術大会, 2016.11. |
| 80. |
湊麻美, CsI板とCCDカメラを用いた簡易中性子分布測定手法の開発, 第11回九州放射線医療技術学術大会, 2016.11. |
| 81. |
村上由花子, CsIシンチレータによる中性子線量測定の為の128Iと134mCsの生成特性の評価, 第11回九州放射線医療技術学術大会, 2016.11. |
| 82. |
Ryo Kakino, Akihiro Nohtomi, Genichiro Wakabayashi, Junichi Fukunaga, Yoshiyuki Umezu, Yasuhiko Nakamura, Saiji Ohga, A comparison of neutron generating properties between Varian Clinac 21EX and Varian TrueBeam by using a self-activation of CsI scintillator, The 12th International Workshop on Ionizing Radiation Monitoring, 2016.12. |
| 83. |
Masaaki Tokunaga, Akihiro Nohtomi, Junichi Fukunaga, Yasuhiko Nakamura, Yoshiyuki Umezu, Saiji Ohga, Genichiro Wakabayashi, Yusuke Koba, Kiyomitsu Shinsyo, An image analysis for neutron distribution distribution measurement by CsI plates with CCD camera using a decaying self-activation imaging technique, The 12th International Workshop on Ionizing Radiation Monitoring, 2016.12. |
| 84. |
栗原凌佑, 納冨 昭弘, 松尾亮子, 徳永将瑛, 柿野諒, 若林源一郎, 櫻井良憲, 田中浩基本, 加速器BNCT場のQAのための中性子エネルギースペクトロメータの応答関数の評価, 応用物理学会・放射線夏の学校, 2016.08. |
| 85. |
柿野諒, 納冨 昭弘, 福永淳一, 梅津芳幸, 中村泰彦, 大賀才路, 若林源一郎, CsIシンチレータの自己放射化により生成する128I, 134mCsを用いた中性子線量評価の検討, 応用物理学会・放射線夏の学校, 2016.08. |
| 86. |
徳永将瑛, 納冨 昭弘, 福永淳一, 梅津芳幸, 中村泰彦, 大賀才路, 眞正浄光, 若林源一郎, 古場裕介, CsIの自己放射化を用いた中性子強度分布測定へのCCD読み出しの応用と解析, 応用物理学会・放射線夏の学校, 2016.08, 1. 緒言
平板状のCsIシンチレータに中性子を照射し、その自己放射化に伴う発光強度分布をCCDカメラで観測して時系列解析した。これをもとに入射中性子の強度分布情報を調べた。
2. 実験
Pu-Be中性子源(3.7×1010 Bq)とポリエチレンファントムで得られた中性子場で、50 mm × 50 mm × 2 mmのCsI板に75分間照射を行った。その後、冷却型CCDカメラ(Atik 383L+)で発光強度分布を1分間毎あるいは10分間毎に記録した。得られた画像の輝度値の経時変化をImageJで解析した. |
| 87. |
納冨 昭弘, 放射線基礎物理, 医学物理ミニマム講習会, 2017.06, 医学物理ミニマム講習会における放射線基礎物理の講義. |
| 88. |
納冨 昭弘, 中性子に関連する基礎物理, BNCT講習会, 2017.03, BNCT講習会における中性子関連の基礎物理の講義. |
| 89. |
納冨 昭弘, 本田宗一郎, 待鳥啓太, 若林源一郎, 自己放射化したCsIで観測されるI-128 βスペクトル形状歪みの因子について, 第31回 研究会「放射線検出器とその応用」, 2017.01. |
| 90. |
納冨 昭弘, 栗原凌佑, 松尾亮子, 徳永将瑛, 柿野諒, 若林源一郎, 櫻井良憲, 田中浩基, 加速器BNCT場のQAの為の中性子エネルギースペクトル評価装置の開発, 日本中性子捕捉療法学会, 2016.08. |
| 91. |
納冨 昭弘, 放射線基礎物理, 医学物理ミニマム講習会, 2016.06, 医学物理ミニマム講習会における放射線基礎物理の講義. |
| 92. |
栗原凌佑, 木下博之, 本田宗一郎, 納冨 昭弘, 若林源一郎, 福永淳一, 梅津芳幸, 中村泰彦, 大賀才路, 中村和正, CsIの自己放射化による中性子線量当量の評価, 応用物理学会, 2016.03, 【緒言】中性子照射により自己放射化したCsIシンチレータのI-128出力成分から、中性子線量当量を評価する方法を検討した。異なるフィルター条件に対する応答をもとにして中性子エネルギーに関する情報を得て、周辺線量当量の評価を試みた。
【実験】10MV X-ray Linacの光中性子場とPu-Be中性子源 (3.7×1010 Bq)の場で、2.5 cm3 のCsI検出器に中性子照射を行った。異なる大きさのポリエチレン減速材とCd箔をエネルギーフィルターとして用いた。照射終了後、1分間毎に波高分布を記録し、計. |
| 93. |
Akihiro Nohtomi, Genichiro Wakabayashi, Hiroyuki Kinoshita, Soichiro Honda, Ryosuke Kurihara, Junichi Fukunaga, Yoshiyuki Umezu, Yasuhiko Nakamura, Saiji Ohga, Katsumasa Nakamura, High Sensitive Neutron-detection by using a Self-activation of Iodine-containing Scintillators for the Photo-neutron Monitoring around X-ray Radiotherapy Machines, ISRD2016, 2016.01. |
| 94. |
Ryoko Matsuo, Akihiro Nohtomi, Ryosuke Kurihara, Genichiro Wakabayashi, Application of Bayesian inference to the on-line n/γ discrimination with a recoil proton proportional counter, The 11th International Workshop on Ionizing Radiation Monitoring, 2015.12. |
| 95. |
柿野諒, CsIシンチレータを用いたセシウムとヨウ素の自己放射化による中性子測定の検討, 第10回九州放射線医療技術学術大会, 2015.10. |
| 96. |
宇野平太, 中性子照射により自己放射化したCsIの発光強度のCCD読み出し(2) 〜治療用ライナックでの測定〜, 第10回九州放射線医療技術学術大会, 2015.10. |
| 97. |
徳永将瑛, 中性子照射により自己放射化したCsIの発光強度のCCD読み出し(1) 〜RI中性子源を用いた測定〜, 第10回九州放射線医療技術学術大会, 2015.10. |
| 98. |
納冨 昭弘, 若林源一郎, 古場裕介, 眞正浄光, 中性子照射により自己放射化したCsIから放出されるシンチレーション光のCCDによる読出し , 医学物理学会, 2015.09, 【背景・目的】著者等はシンチレータの自己放射化にもとづく高感度中性子方法を検討してきている。これまでは、ヨウ素含有シンチレータ中に生じるI-128からのβ線をホトダイオード等によりパルス計測していた。今回、自己放射化による発光をCCDにより画像として読み出すことを試みた。
【方法】板状のCsI(2x50x50mm3)に、ポリエチレン減速材中に配置したPu-Be線源(1Ci)からの中性子を75分間照射した(熱中性子束〜2×10^3[n/cm2/s])。その後、CsIを暗箱中に設置してCCDカメラで観測した。. |
| 99. |
納冨 昭弘, 若林源一郎, 古場裕介, 眞正浄光, 自己放射化したCsIからのシンチレーション光のCCD読み出し, 応用物理学会, 2015.09, 緒言】2015年春の本学会で、中性子照射により自己放射化したCsIシンチレータの出力をホトダイオードで読み出すことにより、中性子を高感度に検出する手法について報告を行った。平板状のCsIシンチレータに中性子を照射してその発光強度分布を読み出せば、入射中性子の強度分布情報が得られる可能性がある。今回は、CCDカメラで平板状のCsIシンチレータからの発光を観測した。
【実験】 Pu-Be中性子源(3.7×1010 Bq)とポリエチレンファントムで得られた中性子場で、50 mm × 50 mm × 2 mmのC. |
| 100. |
鷲尾知也, 若林源一郎, 納冨 昭弘, 眞正浄光, 古場裕介, 重粒子線治療場におけるCsIシンチレータの自己放射化法を用いた中性子測定, 応用物理学会・放射線夏の学校, 2015.08. |
| 101. |
松尾亮子, 納冨 昭弘, 栗原凌佑, 若林源一郎, ポリエチレン内張型反跳陽子比例計数管によるオンラインn/γ分離測定へのベイズ推定法の応用, 応用物理学会・放射線夏の学校, 2015.08, 1. 緒言
近年、医療現場における中性子被ばくが問題となっている。標準場の単色中性子フルエンス測定等によく用いられている反跳陽子比例計数管の一種である、ポリエチレン内張型反跳陽子比例計数管はオンライン測定が可能であり、直接かつ簡便に高速中性子線のみを測定することができるためこの目的に適している。しかし、これはγ線にも感度を持つため、高速中性子線とγ線の分離が必要である。最小二乗法を使うと、両者を分離することができるが、総計数が少ないと、適切に分離することができず、サーベイメータのような逐次評価には適さな. |
| 102. |
栗原凌佑, 木下博之, 本田宗一郎, 納冨 昭弘, 若林源一郎, 古場裕介, 眞正浄光, 中性子により自己放射化したCsIのシンチレーション光のCCD読み出し, 応用物理学会・放射線夏の学校, 2015.08, 1. 緒言
平板状のCsIシンチレータに中性子を照射し、その自己放射化に伴う発光強度分布をCCDカメラで観測して時系列解析した。これをもとに入射中性子の強度分布情報を調べた。
2. 実験
Pu-Be中性子源(3.7×1010 Bq)とポリエチレンファントムで得られた中性子場で、50 mm × 50 mm × 2 mmのCsI板に75分間照射を行った。その後、冷却型CCDカメラ(Atik 383L+)で発光強度分布を1分間毎あるいは10分間毎に記録した。得られた画像の輝度値の経時変化をImageJで解析した. |
| 103. |
納冨 昭弘, 放射線基礎物理, 医学物理ミニマム講習会, 2015.06, 医学物理ミニマム講習会における放射線基礎物理の講義. |
| 104. |
Akihiro Nohtomi, Hiroyuki Kinoshita, Soichiro Honda, Ryosuke Kurihara, Momoko Yamauchi, Yoko Ariyoshi, Junichi Fukunaga, H. Akamine, Yoshiyuki Umezu, Yasuhiko Nakamura, Katsumasa Nakamura, Genichiro Wakabayashi, On-line detection of neutrons by the self-activation of a CsI scintillator around an X-ray radiotherapy machine and an RI source., ICRR2015, 2015.05. |
| 105. |
納冨 昭弘, ヨウ素を含むシンチレータの自己放射化にもとづく高感度中性子検出法の研究, 千代田テクノル 大洗事業所研究報告会, 2014.05. |
| 106. |
納冨 昭弘, 放射線基礎物理, 医学物理ミニマム講習会, 2014.05, 医学物理ミニマム講習会における放射線基礎物理の講義. |
| 107. |
鷲尾知也, 若林源一郎, 納冨 昭弘, 眞正浄光, 古場祐介, 重粒子線照射場における CsI(Tl)シンチレータの放射化, 応用物理学会, 2015.03, 【序論】最近の放射線治療の高エネルギー化に伴い、核反応によって生じる中性子による二次被 ばくの影響が懸念されている。本研究グループでは、CsI(Tl)シンチレータに含まれるヨウ素の放 射化を利用した新しい中性子測定法を開発している。現在、この測定法を重粒子線照射場に適用 することを検討しているが、中性子によるヨウ素の放射化の他に、高エネルギーの光子・荷電粒 子との核反応により CsI(Tl)シンチレータ中に様々な放射性核種が生成されることが予想される。 そこで、実際に重粒子線照射場に CsI(Tl)シンチレータを設置して照射実験を行い、中性子測定に 用いる 128I の生成を確認するとともに、同時に生成する放射性核種を調査した。 【実験】放射線医学総合研究所の重粒子線がん治療装置 HIMAC を用いて実験を行った。実験体 系を Fig. 1 に示す。照射野 100 mmφの炭素ビーム(290 MeV/u, MONO)をタフウォーターファン トム(20 cm×20 cm×24.7 cm)に照射し、ファントムの後面に設置した CsI(Tl)シンチレータ(応 用光研, φ2.54 cm×2.54 cm)を放射化させた。照射終了後、CsI(Tl)シンチレータから放出される γ 線を LaBr3(Ce)検出器(Saint-Gobain BrilLanCe380)で測定した。
【結果・考察】LaBr3(Ce) 検出器で測定した CsI(Tl)シンチレータからの γ 線スペクトルを Fig. 2 に示す。照射終了直後には 127I の放射化により生成された 128I からの γ 線ピーク(0.442MeV)が 明瞭に観測された。また 128I の他にもいくつかの γ 線ピークが確認され、CsI(Tl)シンチレータ中 に他の放射性核種が生成されていることが確認できた。さらに HPGe 検出器で詳細な測定を行っ たところ、照射時に CsI(Tl)シンチレータに接続されていた光電子増倍管に起因する生成核種も観 測された。今後これらの生成核種が中性子測定に与える影響について評価する予定である。. |
| 108. |
納冨 昭弘, 有吉容子, 山内ももこ, 木下博之, 本田宗一郎, 若林源一郎, 福永淳一, 赤嶺寛地, 梅津芳幸, 中村泰彦, CsIシンチレータの自己放射化にもとづく高感度中性子検出, 応用物理学会, 2015.03, 【緒言】最近の高エネルギーX線放射線治療では、付随する中性子による被ばくに留意すべきであることが指摘されており、そのオンライン評価が望まれている。2013年の本学会で、NaIシンチレータを放射化法のターゲットと同時に放射線の検出器として用いることにより、高感度で中性子を測定する方法について報告した。今回は、やはりヨウ素を含有するCsIシンチレータに中性子を照射して応答を調査した。また、異なる大きさのポリエチレン減速材(13 cmΦ、20 cmΦ円筒)の効果を調べた。
【実験】 Pu-Be中性子源(1 Ci) および10 MV治療用リニアック(Varian)の場で照射を行い、その後、 CsI自身で測定される波高分布の変化を記録した。また、飽和計数率を求めI-128の生成量を評価した。
【結果・考察】Fig.1にPu-Be照射で得られたエネルギースペクトルの例を示す。NaIの場合と同様、照射直後から数時間の間に測定された波高分布では、I-128のβ線の寄与が圧倒的に大きかった。しかし、ホトダイオードを使用しているため、低エネルギー側にノイズの混入が見られた。また、ポリエチレン減速材の大きさを変えて測定したところ、Pu-Be[平均中性子エネルギー約4 MeV]の場と10 MVリニアックの場では、I-128の生成量 (0.5 MeV以上の領域での飽和計数率)の相対的な分布の形状が異なっていた(Fig.2)。これは、ふたつの場の中性子エネルギーの違いを反映しているものと考えられ、この場合、より薄いポリエチレンの透過で最大値を示すリニアック場の方が低いと推察される。
【結論】 CsIシンチレータの自己放射化により、NaI同様、中性子の検出が可能であることがわかった。また、ポリエチレン減速材の大きさを変えた場合のI-128生成量の変化は、照射した中性子のエネルギーを反映していた。この情報から、中性子の平均エネルギーの評価が可能と考えている。
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| 109. |
納冨 昭弘, 有吉容子, 山内ももこ, 木下博之, 本田宗一郎, 若林源一郎, 福永淳一, 赤嶺寛地, 梅津芳幸, 中村泰彦, CsIの自己放射化に基づく高感度中性子検出法の研究, 第29回 研究会「放射線検出器とその応用」, 2015.02, CsIシンチレータに含まれるヨウ素の自己放射化にもとづいて、中性子をオンラインで測定する手法について検討し、NaIで得られた結果と比較を行った。また、異なる大きさのポリエチレン減速材(13 cmΦ、20 cmΦ)の効果を調べた。ポリエチレン減速材の大きさを変えた場合のI-128生成量の変化は、照射した中性子のエネルギーを反映していた。この情報から、中性子エネルギー情報の評価が可能と考えられる。. |
| 110. |
松尾亮子, 納冨昭弘, 栗原凌佑, 若林源一郎, ベイズ推定法を用いたポリエチレン内張り型反跳陽子比例計数管の出力パルス処理に関する研究
, 第9回九州放射線医療技術学術大会, 2014.11, 【背景・目的】中性子線とγ線の弁別は、中性子線の線量評価に必要な技術である。昨年度までの研究で、ポリエチレン内張り型反張陽子比例計数管に高速中性子とγ線を入射した際の立ち上り時間分布から、両者の弁別が可能であることが見出された。しかし両者は重なり合う部分があり、計数時間が十分でないと計数の統計が不足するため、オンラインの測定は難しい。本研究では、ベイズ推定法を用いてオンラインで両者を弁別する方法について検討する。【方法】中性子源252Cfとγ線源60Co、137Csの混合場での測定結果をもとにして、立ち上り時間分布のオンライン解析にベイズ推定法の応用を試みた。蓄積していく立ち上がり時間分布にベイズ推定法を適用してn/γ比を逐次、算出した。【結果】模擬データを用いた予備実験では、ベイズ推定法により弁別が可能であった。これを実データに適用した。【結論】ベイズ推定法はオンライン解析に有用である可能性がある。. |
| 111. |
有吉容子, 納冨昭弘, 木下博之, 栗原凌佑, 本田宗一郎, 若林源一郎, CsIシンチレータを用いたヨウ素の自己放射化法による中性子測定の検討(1)
～RI中性子源を用いた計測～
, 第9回九州放射線医療技術学術大会, 2014.11, [目的]CsIシンチレータを放射化法のターゲット及び放射線検出器として用いることによって、高感度で中性子を測定する方法について検討する。本報告ではRI中性子源を用いて得られた応答特性について述べる。[方法] Pu-Be線源(1Ci)から発生する高速中性子をCsIに照射し、主に検出器中に発生したI-128からのβ線波高分布の時間変化を、CsI自身で測定した。I-128の半減期が25分であることを利用して、計数率の減衰曲線からI-128の成分をfitting により抽出し、I-128の生成量を求めた。また、異なる大きさ(20cmφと13cmφ)のポリエチレン減速体やカドミウムシートでCsIを取り囲み、応答の変化を調べた。モンテカルロシミュレーションコードPHITSを用いて中性子の減速や遮蔽の状況を評価し、実験結果と比較した。[結果]20cmφのポリエチレン減速材を使った場合、10cmφのポリエチレン減速材を使った場合と比べて初期放射能が約1.9倍となった。また、PHITSでの計算では、20cmφが10cmφの場合の約1.7倍となった。. |
| 112. |
山内ももこ, 納冨昭弘, 栗原凌佑, 木下博之, 本田宗一郎, 中村泰彦, 梅津芳幸, 福永淳一, 赤嶺寛地, CsIシンチレータを用いたヨウ素の自己放射化法による中性子測定の検討（２）
～治療用ライナックでの測定～
, 第9回九州放射線医療技術学術大会, 2014.11, 【背景・目的】高エネルギーX線装置を用いた放射線治療では、光核反応により中性子が発生する。中性子の放射線荷重係数は他の放射線に比べて高いため、患者毎に中性子被ばく量を把握することが望ましい。本研究ではCsIシンチレータを放射化法のターゲットと同時に、放射線検出器として用いることで高感度かつオンラインで中性子を測定する方法を検討する。【方法】九州大学病院の治療用リニアックを用いてCsIシンチレータを照射した。照射後にCsI検出器自身から得られる波高分布を測定した。モンテカルロ計算コードPHITSを用いて実験のシミュレーション計算を行い、128Iの生成量を評価して、測定結果と比較した。【結果】照射終了直後の128Iの計数率は約２kcps以上であり、高感度に中性子を検出できることが確認された。. |
| 113. |
Ryosuke Kurihara, Akihiro Nohtomi, Genichiro Wakabayashi, RISE-TIMEDISTRIBUTIONSOFAPOLYETHYLENE-LINEDRECOILPROTONPROPORTIONALCOUNTERFORFAST NEUTRONSANDGAMMA-RAYS, The 7th Korea-Japan Joint Meeting on Medical Physics, 2014.09, [Purpose] Wehavebeendoingbasicinvestigationwithaimingatthedevelopmentoffast-neutronsurvey meterbyusingapolyethylene-linedrecoilprotonproportionalcounter.Whenrecoilproton proportionalcountersareappliedforfastneutronmeasurements,themostcriticalissuetobe solvedisaneliminationofgamma-rays.Untilnow,nocommonlyavailablemeanshasbeen establishedforthediscriminationoffastneutronfromgammasignalsbyusingthese detectors.However,forapolyethylene-linedproportionalcounterwithCH4filling, ourresearchhasrevealedthatitispossibletodiscriminatetwocomponentsbyusingrise- timediscriminationmethod.Inthisstudy,weobservedtherise-timedistributionsofaP-10 fillingcounterinthesamewayasourpreviousmeasurements.Theresultswerecomparedwith thoseofCH4filling.
[Method] Thedetectorusedinthisstudyispolyethylene-linedrecoilprotonproportionalcounter filledP-10gasin430Torr.252Cfasaneutronsourceand60Coand 137Csasgamma-rayssourceswereused.Thepulsesfromthecounterwerefedintoa chargesensitivepreamplifier.Theoutputofthepreamplifierwassenttoaspectroscopy amplifier.Afterashapingwiththetimeconstantof1μs,thebi-polaroutputwasconnected toarise-timetoheightconverterfortherise-timemeasurement.Pulseheightswererecorded bymulti-channelanalyzersystem.
[Results] Observedrise-timedistributionsforP-10showarathersimilartendencywiththosefor CH4;rise-timesarecommonlyshorterforgamma-rays.Thoseforneutronsarealmost identicalforbothgasfillings.Ontheotherhand,thoseofgamma-raysareclearly distinguishableeachother.
[Conclusion] P-10fillinghasbeenfoundtobealsoapplicableforthediscriminationbetweenfast-neutron andgamma-raysbyusingrise-timeinformationofaproportionalcounter.. |
| 114. |
Hiroyuki Kinoshita, Akihiro Nohtomi, Soichiro Honda, Ryosuke Kurihara, Genichiro Wakabayashi, Yauhiko Nakamura, Yoshiyuki Umezu, Junichi Fukunaga, HIGH SENSITIVE NEUTRON-DETECTION BY A SELF-ACTIVATION METHOD WITH A CSI(TL) SCINTILLATOR AROUND A CLINICAL LINAC, The 7th Korea-Japan Joint Meeting on Medical Physics, 2014.09, Purpose: The purpose of this study is to confirm usefulness of a CsI(Tl) scintillator as a self-activation neutron detector using the activation of iodine; the present application centers on high sensitive measurement of rather weak photo- neutron field around a clinical linac. Inside this detector, a neutron capture produces I-128, which emits β-rays with half- life of 25 minutes. Since the half-life is adequately short, the detector shows relatively high sensitivity for the short time irradiation, as well as quick reduction of activity after the termination of irradiation. Such property allows repeatable use of this detector at practically appropriate intervals.
Methods: A CsI(Tl) crystal (2.5×2.5×2.5 cm3), which was enclosed in a aluminum cover (thickness: 0.5mm), was used. This was irradiated at the top of a research reactor UTR-KINKI of Kinki University (thermal output: 1W) and near the primary radiation field of 10MV X-ray clinical linac, Valian Clinac 21EX of Kyushu University Hospital. Just after each irradiation, the self-activation was measured by the CsI(Tl) itself. Pulse height spectra were recorded every one minutes, and the decay curves were fitted with several exponentially-decreasing components and a constant background.
Results: From above measurements, it has been found that the contribution of I-128 was dominant. The observed energy spectra were almost identical to the theoretical spectrum of β-rays from I-128 given by ICRP-107. For the research-reactor measurement, total number of counts due to I-128 was about 93% of all counts during the first one minute of each measurement. That for the clinical linac was about 98%.
Conclusion: Neutrons around the research reactor and the clinical linac were successfully detected by the self-activation method with a CsI(Tl) scintillator. The present technique will be useful for the routine on-line evaluation of neutron dose around a clinical linac.. |
| 115. |
Soichiro Honda, Akihiro Nohtomi, Hiroyuki Kinoshita, Ryosuke Kurihara, Genichiro Wakabayashi, Yauhiko Nakamura, Yoshiyuki Umezu, Junichi Fukunaga, EVALUATION OF SELF-SHIELDING EFFECT AND Γ-RAY SUMMATION EFFECT IN A SELF-ACTIVATION METHOD WITH AN NAI(TL) SCINTILLATOR CONTAINING IODINE , The 7th Korea-Japan Joint Meeting on Medical Physics, 2014.09. |
| 116. |
栗原凌佑, 本田宗一郎, 木下博之, 納冨 昭弘, 若林源一郎, ヨウ素を含むシンチレータの自己放射化による中性子検出法の研究, PHITS研究会, 2014.09, 【背景】我々は、がん治療用Ｘ線発生装置周辺の光中性子モニタリングを主たる目的として、ヨウ素を含むシンチレータの自己放射化に基づく高感度中性子検出法の研究を行ってきている。これは、オンラインにてサブリアルタイムの読み出しを行うもので、従来の箔放射化法(受動型検出法)と能動型検出法のハイブリットと位置づけることができる。
【原理】提案手法では、ヨウ素(I-127)を含むシンチレータを放射化法の試料と同時に放射線検出器として利用し、主にI-128からのβ線を測定する。これにより試料回収の手間を省くことができる。本手法では線源が検出器内部に存在するため、β線の検出効率は本質的に100%に近い。またシンチレータ自身による測定値から、半減期(25分)とβ線スペクトルの情報をもとにI-128に由来する成分のみを抽出するので、微弱な中性子を高感度・高精度で測定できる。これまでの実験により、NaI(Tl)、CsI(Tl)自身で検出される信号では、I-127の中性子捕獲反応で生じたI-128からのβ線が支配的であることが確認されている(図１)。
【PHITSによる補正因子評価】本手法で得られるI-128の生成量をもとに中性子束等を決定するには、いくつかの補正が必要であり、PHITSを用いてこの補正因子の評価を試みている。たとえば、シンチレータの体積が小さくなると結晶表面から外側に飛び出すβ線の影響が相対的に大きくなり、β線スペクトルが理論的な形状から低エネルギー側にシフトする。図２に1cm角CsI(Tl)に対する測定結果と計算結果の例を示す。この他、中性子の自己遮蔽効果、I-128からのγ線の加算効果 などに対する補正因子の評価を検討している。
【謝辞】測定に御協力頂いている九州大学病院放射線部の皆様に感謝申し上げます。
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| 117. |
鷲尾知也, 若林源一郎, 納冨 昭弘, 眞正浄光, 古場裕介, CsI シンチレータの放射化による重粒子線治療場における熱中性子束の測定, 応用物理学会・放射線夏の学校, 2014.08, 1. 序論 現在、高エネルギーの重イオンビームを用いた粒子線がん治療が拡大している。しかし人体への照
射時やビームの整形過程で入射ビームが核反応を起こすため、発生する中性子による二次被ばくが懸 念されている。一方、本研究グループでは CsI シンチレータを用いた新たな中性子測定法を開発して いる。本方法では、CsI シンチレータ中に含まれる 127I の放射化により生成される 128I の放射能を測定 することにより中性子を定量する。放射能がシンチレータ中に生成され、これをシンチレータ自身で 測定するため検出効率が高く高精度な中性子測定が可能である。本研究では、CsI シンチレータの放 射化による中性子測定法を重粒子線治療場における二次中性子の測定に適用することを検討する。そ のための実験として、治療ビームをファントムに照射し、発生する中性子を CsI シンチレータで測定 することを計画している。そこで、発生する二次中性子のフルエンス分布を PHITS[1]を用いたシミュ レーション計算によって求め、実験計画を検討することを目的とする。
2. 計算方法
照射野 100 mmφ の平行炭素ビーム(290 MeV/u)を立方体型ファントム(20 cm×20 cm×20 cm)に
照射し、円柱型 CsI シンチレータ(φ1 in×1 in)をファントム後面に設置してシンチレータ中での中性 子フルエンス分布を PHITS によって計算した。試行回数を 400 万回とし、エネルギーカットオフは中 性子に対して 1.0 ×10-4 eV と設定した。
3. 計算結果
図 1 に CsI シンチレータ中での中性子フルエン
ス分布の計算結果を示す。図より熱中性子フルエ ンスは入射粒子当たり最大 1.8×10-4 n/cm2 程度と なった。入射ビームの平均強度を 109 pps とすると、 中性子束は 1.8×105 n/cm2/s 程度となる。127I の放射 化断面積は 6.2 barn なので、照射時間を 30 分と すると 128I の生成放射能は約 8.4×104 Bq となり、 測定に十分な放射能である。
4. 展望 今後、放射線医学総合研究所の重粒子線がん治
療装置(HIMAC)を用いて実験を行う予定である。 その際、治療場で発生する高エネルギーの光子・ 荷電粒子がどの程度中性子測定に影響するのか についても調査を行う。
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| 118. |
木下博之, 納冨 昭弘, 若林源一郎, 栗原凌佑, 本田宗一郎, 中村泰彦, 梅津芳幸, 福永淳一, CsI(Tl)シンチレータを用いた高感度中性子検出に関する研究, 応用物理学会・放射線夏の学校, 2014.08, 1. 背景
高エネルギーX 線治療ではしきい値反応である光核反応によって高エネルギーの中性子が発生す
ることが知られている。高速中性子の放射線加重係数は高く、被ばく防護の観点からこれらの光中性 子をモニタリングすることが求められる。昨年の我々の研究により、NaI(Tl)シンチレータ検出器を用 いた自己放射化法が治療室内の微弱な中性子束の検出に利用できる可能性が示された。本研究の目的 は CsI(Tl)シンチレータが自己放射化法に適用できるか調べることである。本手法では、中性子捕獲反 応によって検出器内部に生成する半減期 25 分のβ線放出核種である I-128 を主な検出対象とする。こ の半減期は十分に短いので短時間の照射で高感度であり、照射後速やかに消失する。このような特性 により短い間隔での繰り返し測定が可能である。
2. 方法
用いた CsI(Tl)結晶(2.5×2.5×2.5cm3)はアルミニウ
ムカバー(0.5mm 厚)で覆われている。この検出器を近 畿大学の研究用原子炉 UTR-KINKI の炉頂と九州大学 病院の 10MV 治療用加速器である Valian Clinac 21EX の照射野の近くで照射した。照射後、検出器自身で放 射能を測定した。1 分毎に波高スペクトルを記録し、 その計数率の減衰曲線をいくつかの成分で Fitting し た。
3. 結果
上記のような測定を行ったところ I-128 の寄与が支
配的であることがわかった。エネルギースペクトルを 観察したところ ICRPP-107 によって与えられている I-128 の理論的なβ線のスペクトルの形とほぼ一致し た。研究用原子炉での測定では I-128 放射能が初期放 射能全体に占める割合は 93%であった。治療用加速器 での測定ではその値は 98%であった。
4. 結論 研究用原子炉と治療用加速器のまわりの中性子場
で CsI(Tl)シンチレータを自己放射化検出器として用 いることができた。以上より、本手法を高エネルギー X 線治療室内での日常的な中性子線量の評価に用いる ことができる可能性が示唆された。. |
| 119. |
本田宗一郎, 納冨 昭弘, 木下博之, 若林源一郎, 梅津芳幸, 福永淳一, 中村泰彦, シンチレータに含まれるヨウ素の自己放射化法における 自己遮蔽効果、γ 線加算効果の評価, 応用物理学会・放射線夏の学校, 2014.08, . 背景・目的 近年10MV以上の加速電圧を用いた高エネルギーX線による治療において、光核反応によ
る中性子の発生が知られている。これまでの治療室内の中性子測定は金箔等を用いた放射 化法で主に行われてきた。そこで本研究においてはNaI(Tl)シンチレータを用いた自己放射 化法を検討している。自己放射化法を適用する際に、シンチレータ内における自己遮蔽効 果、γ線加算効果は無視できないため、適切に考慮する必要がある。シンチレータの体積が 大きくなると、β壊変に伴うγ線がβ線の信号に加算される事象が増加し、波高が大きくなる と考えられる(図2の丸で囲んだ部分で顕著)。この影響をγ線加算効果と考え検討を行った。 2. 方法
汎用モンテカルロシミュレーションコードPHITS(Particle and Heavy Ion Transport code System) を用いて自己遮蔽因子、γ線加算効果の評価を行い、実験と比較することで計算結果の妥当性の 確認を行った。自己遮蔽因子の評価を行うためにマクスウェル分布に従う熱中性子の球殻状線源 を設定し、その中にNaI(Tl)シンチレータを置いてNaI(Tl)シンチレータ内でどれほどI-128が生成 したかを[T-Yield]というタリーを用いてI-128の生成収率の評価を行った(図1)。このタリーにお いては核反応を起こす母核をI-127に、生成核をI-128に設定してI-127(n,γ)I-128の反応を評価した。 熱中性子は球殻の内側に向かって照射している。
Γ加算積効果の評価には、I-128の線源を設定して、NaI(Tl)シンチレータ内に一様に線源を分布 させ、[T-Deposit]というタリーを用いてNaI(Tl)シンチレータに与える電子のエネルギーをタリー した。β線のスペクトルはICRPのI-128のβ線のスペクトルの値を用いて計算を行った。
3. 結果・考察
PHITS による熱中性子フルエンスの計算は実験と比較する範囲で妥当であることが 確認できた。. |
| 120. |
栗原凌佑, 納冨 昭弘, 若林源一郎, ポリエチレン内張型反跳陽子比例計数管の出力パルス波形の観測, 応用物理学会・放射線夏の学校, 2014.08, 1. 緒言 医療現場において、中性子の発生に伴う患者や医療従事者の被ばくが問題となっている。このため、
高速中性子の発生を簡便に確認する方法が必要である。そこで、反跳陽子比例計数管の一種であるポ リエチレン内張型反跳陽子比例計数管を高速中性子用のサーベイメータとして用いることを検討し た。この検出器は高速中性子だけで無くγ線にも感度があるため、二つの放射線を出力パルス波形の 違いにより弁別することを試みた。その結果、弁別が困難であろうとの予測に反して、図1に示すよ うに両者を立ち上がり時間によって弁別することが出来た。本研究では、この現象への充填ガスの寄 与を調べるために、充填ガスをこれまでの実験で用いていたメタンガスからP-10ガスに変更し、両者 の比較を行った。
2. 方法
0.56 気圧の P-10 ガスを封入した反跳陽子比例計数
管 LND2823 を用いた。また、中性子線源として 252Cf、 γ 線源として 60Co、137Cs の混合線源を用いた。検出 器より得られたパルス信号を時定数 1μs でバイポー ラパルスに整形した後、立ち上がり時間波高分析器 によって立ち上がり時間に変換した。立ち上がり時 間波高変換器の出力をマルチチャンネルアナライザ で解析し、立ち上がり時間分布を得た。
3. 結果 測定結果を図2に示す。充填ガスがPRガスの場合
でも、メタンガスの場合と同様にパルスの立ち上が り時間によって高速中性子線とγ線を弁別すること が可能であった。高速中性子線の立ち上がり時間 分布のピークは充填ガスによらずほぼ一定で 0.95μs付近であった。一方、γ線の立ち上がり時間 分布は充填ガスにより大きな違いがみられ、メタ ンガスの立ち上がり時間分布のピークはP-10ガス のそれよりも速いことがわかった。
4.結論 反跳陽子比例計数管の充填ガスをメタンガスか
ら P-10 ガスに変更しても立ち上がり時間によっ て高速中性子線と γ 線の弁別が可能であった。今後、 この現象の原理についてさらなる検討を行ってい く必要がある。. |
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栗原凌佑, 納冨 昭弘, 若林源一郎, 木下博之, 本田宗一郎, 伊藤哲夫, 沃素を含むシンチレータを用いた自己放射化法のBNCT中性子場への適用に関する検討, 第11回日本中性子捕捉療法学会 学術大会, 2014.07, 【背景・目的】BNCTにおいては、中性子束測定のために、金箔等の放射化法が標準的に用いられている。また、シンチレータの発光量を光ファイバーを介して観測する手法も開発されておりリアルタイムでの評価が可能となっている。一方我々は、主にがん治療用X線発生装置周辺の光中性子モニタリングを目的として、沃素を含むシンチレータの自己放射化に基づく手法の研究を行ってきている1)。これは、オンラインにてサブリアルタイムの読み出しを行うので、上に述べたふたつの手法のハイブリットと位置づけることができる。本報告では、沃素含有シンチレータの自己放射化に基づく中性子束測定の適用について検討することを目的とする。
【原理・測定結果】提案する手法では、沃素(I-127)を含むシンチレータを放射化法の試料と同時に放射線検出器として利用してI-128からのβ線を測定する。これにより、試料回収の手間を省くことができる。また、β線は電荷を帯びているため、γ線とは異なり検出器に入射すれば原理的に100%検出される。さらに、本手法では線源が検出器内部に存在するため、幾何学的効率は100%に近い。これまでの実験により、NaIシンチレータ(φ1”×1”)自身で検出される信号では、I-127への中性子照射で生じたI-128からのβ線が支配的であることが、I-128のβ線エネルギースペクトル [図1]とI-128の半減期(25分) [図2]という、ふたつの物理量により確認されている。また、I-128の生成量から評価した熱中性子束は、金箔による標準的な測定の結果と比較的よく一致した。
【考察】本手法では、金箔放射化法同様に測定値(生成放射能)と中性子束の関係が明確である。また、半減期25分という情報をもとにI-128に由来するβ線成分のみ抜き出してシンチレータ自身で測定するので、別個にγ線スペクトロメータを用意する必要が無い。β線の検出効率は、ほぼ測定系のディスクリレベルで決まるので、一度条件を決めればMCAを利用する必要はなくスケーラで対応できる。半減期が短いので、比較的短時間で繰り返し測定が可能である。これまでの結果は、φ1”×1”のNaIで得られたものであり熱中性子束は103〜104[n/cm2/s]であったが、BNCT場では108[n/cm2/s]のオーダーであり、約104大きい。小型のCsI結晶を採用し、β線検出のディスクリレベルを調整することにより、感度を1/104程度に落とすことは可能である。中性子の照射によるシンチレータの発光量の低下が懸念されるので、何らかの補正方法を確立することは、実用化の上で不可欠と考えられる。
【参考文献】
1) G. Wakabayashi, A. Nohtomi et al., Radiological Physics and Technology (under review process).
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長峰周治, 中西大樹, 納冨 昭弘, Calculation of diagnostic X-ray spectrum by using PHITS code, 医学物理学会, 2014.04. |
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納冨 昭弘, 八尋絵莉子, 木下博之, 高山愛菜, 本田宗一郎, 若林源一郎, 藤淵 俊王, 福永淳一, 梅津芳幸, 長峰周治, 中西大樹, 中村泰彦, 中村 和正, High sensitive neutron-detection around a 10 MV clinical linac by the self-activation method with an NaI scintillator, 医学物理学会, 2014.04, １．背景・目的
加速電圧が10MVを越えるX線装置を用いてがん治療を行う場合、光核反応により中性子が発生する。この光中性子発生の状況は、患者毎の治療計画や治療装置の特性に応じて大きく変化することが知られている。このため「個別化の医療」に適切に対応するには個々の患者治療毎に中性子発生量を把握することが望ましい。しかし、これまでは実用的なオンライン評価手法が存在しておらず、実行が困難であった。本研究では、NaIシンチレータを放射化法のターゲットと同時に、放射線検出にも利用することにより、高感度で熱中性子をオンライン測定する方法について検討する。
２．方法
実験は九州大学病院治療用リニアック(Varian, Clinac 21EX)を用いておこなった。全身照射(TBI)の条件にてアイソセンターから30cmの位置[照射野外]にNaIシンチレータを配置し、3Gy/minで10MV-X線を照射した。照射時間は、1” NaIに対して30分間、3” NaIに対して3分間とした。照射終了後、NaI検出器自身から得られる波高分布の測定(10分間)を100時間後まで行った。
３．結果・考察
照射直後のNaI検出器のスペクトルでは、I-128のβ線とみられる連続分布の寄与が支配的であった。そこでスペクトルの300keV以上の事象の計数率の時間変化を調べた。Fig.1に 3” NaIの場合の結果を示す。約10時間後にはバックグランドレベルまで減少している。 Fitting処理をおこなって半減期を調べたところ、0.4167hour(24.5min)と15hourの成分が見出された。それぞれI-127とNa-23の中性子捕獲反応によるI-128とNa-24に由来している。以前の報告[1]では、照射野内にNaIシンチレータを配置したため、9.3MeV以上のX線による光核反応に起因するI-126(半減期:13day)の生成が顕著に見られたが、今回は照射野外に配置したため発生が抑制された。また、Na-24の計数率はバックグランド以下であった。I-128の生成量から熱中性子フルエンス率を評価したところ、(5.22±0.20)×103[n/cm2/s]となった。一方、1” NaIに対しても同様の評価を行ったところ、(5.63±0.25)×103 [n/cm2/s]となった。この評価において、熱中性子の自己遮蔽因子Fssは、3” NaIに対して0.64±0.012、1” NaIに対して0.86±0.026 の値を用いた。これらのFssはPHITSによりモンテカルロ計算で求めた。
４．まとめ
治療用10MV-X線の照射野近傍に配置したNaIシンチレータ内にI-128が生成されることから、この場に熱中性子が存在していることが確認された。また、その熱中性子フルエンス率は、I-128の生成量からおよそ5.4×103 [n/cm2/s]と評価された。この値は、他の報告例[2]と比べると約1桁低い結果となっているが、本研究では人体を模擬したファントムを用いていないため、中性子の熱化の状況が異なっていることが不一致の原因のひとつとなっていると推察される。
今回の結果では、照射直後のβ線計数率が数kcpsのオーダーであった。例えば、1分間のサンプリングを10〜20分間行って減衰曲線を評価する場合を考えると、各サンプリング点の計数値は､数万カウント以上であり、計数率の統計精度(不確かさ)は1%以下となる。実用上、この感度は熱中性子フルエンス率の評価にとって充分であり、オンライン評価への応用が可能であると判断される。また、I-128の放射能は、1日経過すると4.6×10-18まで減少し、ほぼ完全に消滅することも利点である。この手法は、I-128のβ線検出を原理としているので、使用するシンチレータとしては、NaIよりCsIの方が適していると考えている。
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| 124. |
納冨 昭弘, 若林源一郎, 八尋絵莉子, 藤淵 俊王, 中村泰彦, 梅津芳幸, 福永淳一, 中村和正, 細野眞, ヨウ素を含むシンチレータの自己放射化にもとづく高感度中性子検出法の研究, 第28回 研究会「放射線検出器とその応用」, 2014.01. |
| 125. |
Hiroyuki Kinoshita, Eriko Yahiro, Akihiro Nohtomi, Daiki Nakanishi, Genichiro Wakabayashi, Toshioh Fujibuchi, High sensitive neutron-detection by a self-activation method [1] Measurement at a research reactor, The 9th International Workshop on Ionizing Radiation Monitoring, 2013.11. |
| 126. |
Aina Takayama, Soichiro Honda, Eriko Yahiro, Akihiro Nohtomi, Daiki Nakanishi, Genichiro Wakabayashi, Toshioh Fujibuchi, Yoshiyuki Umezu, Jynichi Fukunaga, Syuji Nagamine, Yasuhiko Nakamura, High sensitive neutron-detection by a self-activation method [2] Measurement at 10MV clinical linac, The 9th International Workshop on Ionizing Radiation Monitoring, 2013.11. |
| 127. |
本田宗一郎, 納冨昭弘, シンチレータに含まれるヨウ素の自己放射化にもとづく高感度中性子検出方法の研究(3) 計算による検出効率等の評価, 第8回九州放射線医療技術学術大会, 2013.11. |
| 128. |
高山愛菜, 八尋絵莉子, 納冨昭弘, 中西大樹, 若林源一郎, 藤淵 俊王, 梅津芳幸, 福永淳一, 長峰周治, 中村泰彦, シンチレータに含まれるヨウ素の自己放射化にもとづく高感度中性子検出方法の研究(2) 治療用ライナックでの測定, 第8回九州放射線医療技術学術大会, 2013.11. |
| 129. |
木下博之, 八尋絵莉子, 納冨昭弘, 若林源一郎, 伊藤哲夫, シンチレータに含まれるヨウ素の自己放射化にもとづく高感度中性子検出方法の研究(1) 研究用原子炉での測定, 第8回九州放射線医療技術学術大会, 2013.11. |
| 130. |
栗原凌佑, 納冨昭弘, ポリエチレン内張型反跳陽子比例計数管の出力パルス波形の観測, 第8回九州放射線医療技術学術大会, 2013.11. |
| 131. |
Eriko Yahiro, Akihiro Nohtomi, Daiki Nakanishi, Genichiro Wakabayashi, Fujibuchi Toshioh, Yoshiyuki Umezu, Jyunichi Fukunaga, Syuji Nagamine, Yasuhiko Nakamura, High sensitive neutron-detection by an NaI(Tl) scintillator with a novel self-activation method
, 2013 Institute of Electrical and Electronics Engineers / Nuclear Science Symposium (IEEE/NSS), 2013.11. |
| 132. |
長峰周治, 中西大樹, 納冨 昭弘, PHITSコードを用いた診断領域X線スペクトルの算出, 応用物理学会・放射線夏の学校, 2013.08. |
| 133. |
八尋絵莉子, 納冨 昭弘, 中西大樹, 若林源一郎, 藤淵俊王, 梅津芳幸, 福永淳一, 長峰周治, 中村泰彦, NaIシンチレータを用いた高感度中性子検出法の研究, 応用物理学会・放射線夏の学校, 2013.08, 【緒言】最近の放射線治療では、同時に発生する中性子による被ばくに注意すべきであることが指摘されている。これまでは、主として熱中性子を放射化法で測定することにより評価がなされてきた。本研究では、NaIシンチレータを放射化法のターゲットと同時に放射線の検出器として用いることにより、高感度で熱中性子を測定する方法について検討する為に、研究用原子炉で照射実験を行った。
【実験】NaIを近畿大学原子炉UTR-KINKIの炉頂に設置し、漏洩放射線の照射を1時間行った。その後、 NaI自身で測定される波高分布を記録した。また、NaIのγ線スペクトルをGe検出器で測定した。
【結果・考察】Fig.1に示すように、照射直後から数時間のあいだにNaI自身で測定された波高分布では、I-127の中性子捕獲により生じたI-128(半減期24.5min)のβ線(最大エネルギー2.120MeV)の寄与が圧倒的に大きかった。この場合、同時にNa-24も生じるが、反応断面積がI-128の1/10以下であり半減期が15hourと長いので生成量は少ない。また、NaIから放出されるγ線スペクトルをGe検出器で測定したところ、I-128(0.443 MeV)、Na-24(1.369,2.747 MeV)のピークが明瞭に観測された(Fig.2)。
【結論】NaIシンチレータに研究用原子炉からの中性子を照射した後の自己放射化スペクトルでは、I-128のβ線の寄与が圧倒的であることが分かった。このβ線の放出量を測定することにより、微弱な熱中性子束を極めて高感度に評価できる可能性がある。また、Na-24からカスケードで放出される二本のγ線をGe検出器で測定してサムピーク法を適用すれば、上記とは独立の方法で熱中性子束を評価することが可能であり、自己放射化の測定による評価結果との整合性の確認に役立つ。
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| 134. |
納冨 昭弘, 放射線基礎物理, 医学物理ミニマム講習会, 2013.07, 医学物理ミニマム講習会における放射線基礎物理の講義. |
| 135. |
納冨 昭弘, 若林源一郎, 中西大樹, 藤淵俊王, High sensitive neutron-detection by an NaI scintillator (1) - Measurement at a research reactor, 医学物理学会, 2013.04, 【緒言】最近の放射線治療では、同時に発生する中性子による被ばくに注意すべきであることが指摘されている。これまでは、主として熱中性子を放射化法で測定することにより評価がなされてきた。本研究では、NaIシンチレータを放射化法のターゲットと同時に放射線の検出器として用いることにより、高感度で熱中性子を測定する方法について検討する為に、研究用原子炉で照射実験を行った。
【実験】NaIを近畿大学原子炉UTR-KINKIの炉頂に設置し、漏洩放射線の照射を1時間行った。その後、 NaI自身で測定される波高分布を記録した。また、NaIのγ線スペクトルをGe検出器で測定した。
【結果・考察】Fig.1に示すように、照射直後から数時間のあいだにNaI自身で測定された波高分布では、I-127の中性子捕獲により生じたI-128(半減期24.5min)のβ線(最大エネルギー2.120MeV)の寄与が圧倒的に大きかった。この場合、同時にNa-24も生じるが、反応断面積がI-128の1/10以下であり半減期が15hourと長いので生成量は少ない。また、NaIから放出されるγ線スペクトルをGe検出器で測定したところ、I-128(0.443 MeV)、Na-24(1.369,2.747 MeV)のピークが明瞭に観測された(Fig.2)。
【結論】NaIシンチレータに研究用原子炉からの中性子を照射した後の自己放射化スペクトルでは、I-128のβ線の寄与が圧倒的であることが分かった。このβ線の放出量を測定することにより、微弱な熱中性子束を極めて高感度に評価できる可能性がある。また、Na-24からカスケードで放出される二本のγ線をGe検出器で測定してサムピーク法を適用すれば、上記とは独立の方法で熱中性子束を評価することが可能であり、自己放射化の測定による評価結果との整合性の確認に役立つ。
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八尋絵莉子, 納冨 昭弘, 中西大樹, 若林源一郎, 藤淵俊王, 梅津芳幸, 福永淳一, 長峰周治, 中村泰彦, High sensitive neutron-detection by an NaI scintillator (2) - Measurement at a clinical linac, 医学物理学会, 2013.04, 【緒言】加速電圧が10MVを越えるような高エネルギーX線装置を用いてがん治療を行う場合、光核反応により中性子が発生することが知られている。これまでX線治療室内の中性子は、金箔などを用いて放射化法で評価されてきた。本研究では、NaIシンチレータを放射化法のターゲットと同時に放射線の検出器にも利用することにより、高感度で熱中性子を測定する方法について検討する。
【実験】実験は九州大学病院の治療用リニアック(Varian)を用いておこなった。全身照射(TBI)の条件にてアイソセンター位置にNaIシンチレータを配置し、10MV-X線を30分間(90Gy)照射した。
【結果・考察】照射直後のNaI検出器のスペクトルでは、近大炉での実験と同様、I-128のβ線と思われる連続分布の寄与が支配的であった。スペクトルの時間変化を調べて半減期を評価したところFig.1に示すように半減期が0.4167hour(24.5min)と312hour(13day)の成分が見出された。それぞれI-127の中性子捕獲反応(I-128)と高エネルギーX線による光核反応(I-126)に由来している。一方、Na-23の中性子捕獲反応によるNa-24[半減期15hour]は有意には観測されなかった。これはFig.2に示すように、30分間の照射では生成量がI-128の3.5×10-3程度と少なかったためであると考えられる。
【結論】治療用10MV-X線の照射場に配置したNaIシンチレータにI-128が生成されることから、この場に熱中性子が存在していることが確認された。この測定法は極めて高感度であると考えており、熱中性子が微量でも有意にI-128の生成を検出できていると判断される。この現象を更に検討することにより、微弱な熱中性子束を高い精度で測定する方法を開発できる可能性がある。
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| 137. |
若林源一郎, 納冨 昭弘, 中西大樹, 藤淵俊王, NaIシンチレータの自己放射化測定にもとづく高感度中性子検出(1), 応用物理学会, 2013.03, 【緒言】最近の放射線治療では、同時に発生する中性子による被ばくに注意すべきであることが指摘されている。これまでは、主として熱中性子を放射化法で測定することにより評価がなされてきた。本研究では、NaIシンチレータを放射化法のターゲットと同時に放射線の検出器として用いることにより、高感度で熱中性子を測定する方法について検討する為に、研究用原子炉で照射実験を行った。
【実験】NaIを近畿大学原子炉UTR-KINKIの炉頂に設置し、漏洩放射線の照射を1時間行った。その後、 NaI自身で測定される波高分布を記録した。また、NaIのγ線スペクトルをGe検出器で測定した。
【結果・考察】Fig.1に示すように、照射直後から数時間のあいだにNaI自身で測定された波高分布では、I-127の中性子捕獲により生じたI-128(半減期24.5min)のβ線(最大エネルギー2.120MeV)の寄与が圧倒的に大きかった。この場合、同時にNa-24も生じるが、反応断面積がI-128の1/10以下であり半減期が15hourと長いので生成量は少ない。また、NaIから放出されるγ線スペクトルをGe検出器で測定したところ、I-128(0.443 MeV)、Na-24(1.369,2.747 MeV)のピークが明瞭に観測された(Fig.2)。
【結論】NaIシンチレータに研究用原子炉からの中性子を照射した後の自己放射化スペクトルでは、I-128のβ線の寄与が圧倒的であることが分かった。このβ線の放出量を測定することにより、微弱な熱中性子束を極めて高感度に評価できる可能性がある。また、Na-24からカスケードで放出される二本のγ線をGe検出器で測定してサムピーク法を適用すれば、上記とは独立の方法で熱中性子束を評価することが可能であり、自己放射化の測定による評価結果との整合性の確認に役立つ。
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| 138. |
納冨 昭弘, 八尋絵莉子, 中西大樹, 若林源一郎, 藤淵俊王, 梅津芳幸, 福永淳一, 長峰周治, 中村泰彦, NaIシンチレータの自己放射化測定にもとづく高感度中性子検出(2), 応用物理学会, 2013.03, 【緒言】加速電圧が10MVを越えるような高エネルギーX線装置を用いてがん治療を行う場合、光核反応により中性子が発生することが知られている。これまでX線治療室内の中性子は、金箔などを用いて放射化法で評価されてきた。本研究では、NaIシンチレータを放射化法のターゲットと同時に放射線の検出器にも利用することにより、高感度で熱中性子を測定する方法について検討する。
【実験】実験は九州大学病院の治療用リニアック(Varian)を用いておこなった。全身照射(TBI)の条件にてアイソセンター位置にNaIシンチレータを配置し、10MV-X線を30分間(90Gy)照射した。
【結果・考察】照射直後のNaI検出器のスペクトルでは、近大炉での実験と同様、I-128のβ線と思われる連続分布の寄与が支配的であった。スペクトルの時間変化を調べて半減期を評価したところFig.1に示すように半減期が0.4167hour(24.5min)と312hour(13day)の成分が見出された。それぞれI-127の中性子捕獲反応(I-128)と高エネルギーX線による光核反応(I-126)に由来している。一方、Na-23の中性子捕獲反応によるNa-24[半減期15hour]は有意には観測されなかった。これはFig.2に示すように、30分間の照射では生成量がI-128の3.5×10-3程度と少なかったためであると考えられる。
【結論】治療用10MV-X線の照射場に配置したNaIシンチレータにI-128が生成されることから、この場に熱中性子が存在していることが確認された。この測定法は極めて高感度であると考えており、熱中性子が微量でも有意にI-128の生成を検出できていると判断される。この現象を更に検討することにより、微弱な熱中性子束を高い精度で測定する方法を開発できる可能性がある。
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| 139. |
納冨 昭弘, 佐藤絢香, 豊福 不可依, 長峰周治, 若林源一郎, ポリエチレン内張型反跳陽子比例計数管のパルス波形解析によるn/γ弁別についての検討, 第27回 研究会「放射線検出器とその応用」, 2013.02. |
| 140. |
納冨 昭弘, 長峰周治, 佐藤絢香, 若林源一郎, 豊福 不可依, ポリエチレン内張型反跳陽子比例計数管のパルス立ち上がり時間によるn/γ弁別, 第104回日本医学物理学会, 2012.09, 1気圧のメタンガスを充填したポリエチレン内張型反跳陽子比例計数管に高速中性子とγ線を入射して、出力パルスの立ち上がり時間分布を調べた。γ線の立ち上がり時間が従来の理論から予想される値より、異常に速いために、両者の弁別が容易に実現できることを見出した。. |
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納冨 昭弘, 反跳陽子位置分布情報にもとづく中性子エネルギー評価方法, 第104回日本医学物理学会, 2012.09, 水素を含んだコンパータとイメージングプレートを用いて、中性子入射に対して生じる反跳陽子の位置分布から中性子のエネルギー情報を評価する方法について、講演を行った。. |
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八尋絵莉子, 中村祐一, 納冨 昭弘, 鳥居達男, 若林源一郎, 伊藤哲夫, ブラスチック・シンチレーションファイバーを用いた放射性セシウムの分布測定に関する基礎的検討, 応用物理学会 放射線分科会 放射線夏の学校, 2012.08, 長尺のプラスチックシンチレーションにセシウム137の放射線が入射した場合に発生する発光が、ファイバーの両端に達する時間の差から、放射線の入射位置を測定する装置の動作特性を、モンテカルロ法により評価した。. |
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納冨 昭弘, 放射線基礎物理, 医学物理ミニマム講習会, 2012.07, 医学物理ミニマム講習会における放射線基礎物理の講義. |
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納冨 昭弘, 鳥居達男, 若林源一郎, 伊藤哲夫, ブラスチック・シンチレーションファイバーを用いた放射性セシウムの分布測定, 日本保健物理学会, 2012.06, Distribution measurement of radioactive cesium by using a plastic scintillating fiber. |
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中西大樹、納冨昭弘、田中亮治, 反跳陽子位置分布に基づく中性子エネルギー測定における応答関数の評価, 第103回日本医学物理学会学術大会, 2012.04. |
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中西大樹、長峰周治、田中亮治、納冨昭弘, ポリエチレン内張り型反跳陽子比例計数管のAm-Be線源からの中性子線に対する応答特性, 応用物学会, 2011.08. |
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A. Nohtomi, N. Sugiura, T. Itoh, G. Wakabayashi, T. Sakae, T. Terunuma, K. Yabuta, M. Tamura, T. Fujibuchi, T. Takata, K. Kume, Method of Neutron Energy Evaluation by an Imaging Plate and Acrlyic Converter, JSMP/KSMP, 2011.09. |
