Development of the Direct Observation Method of Boron-dose Distribution for QA in BNCT

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本研究課題では、我々が世界で初めて成功した、ホウ素中性子捕捉療法(BNCT)のQA/QCのための、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直接的光学的観測手法を、臨床のBNCTの照射場での測定に応用するための基礎的な研究を行うことを目的としている。先行研究で行った測定は、京都大学複合原子力科学研究所の研究用京都大学原子炉のE-3水平照射ポートで行った原理検証実験であった。E-3水平照射ポートは、血液中のホウ素濃度を即発γ線解析により測定する為に設置された中性子照射ポートであり、γ線の混入がほぼない、純粋な熱中性子ビームが得られる。しかし、実際の臨床のBNCT場では、より高エネルギーの熱外中性子が主成分であり、中性子源から放出されるγ線や水と中性子の核反応に起因するγ線が存在している。このため、ホウ素線量以外に、反跳陽子線量やγ線線量の寄与が大きいと考えられる。そのような環境でホウ素線量を正確に抽出するための手法を開発することが必要であり、本研究の重要な課題のひとつである。また、熱外中性子ビームの場合には、中性子の熱化の過程を通じて、その到達領域が水中深度で10cm程度まで達するので、より広い領域を一度に測定する技術が必要である。シンチレータファントムの容器には、ホウ素を含んでいない石英ガラスを使用することが理想的であるが、石英ガラスは通常のホウケイ酸ガラス等に比べて、加工が困難であり、大型の石英ガラス容器を入手することは、技術的にも費用的にも困難がある。また、たとえ大型の石英ガラス容器が得られても、ホウ素添加液体シンチレータの体積を大きくすると、それに含まれるホウ素の影響でも本来の中性子分布が擾乱をうける可能性があり、単純にスケールアップすればよい訳では無く、何らかの解決方法が望まれる。