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公開番号2024067750
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-17
出願番号2022178066
出願日2022-11-07
発明の名称放射線の線量計測装置および線量計測方法
出願人国立大学法人大阪大学
代理人個人,個人,個人
主分類G01T 3/00 20060101AFI20240510BHJP(測定;試験)
要約【課題】応答特性変換材料をより簡便に設計することができ、中性子とγ線とが混在する場において、それぞれの線量を個別に精度高く計測して評価することが可能な放射線の線量計測技術を提供する。
【解決手段】中性子とγ線とが混在する混在場において、中性子(γ線)の線量を計測する放射線の線量計測装置であって、異なる応答特性変換材料が取り付けられた第1のガラス線量計および第2のガラス線量計が容器に装荷されており、2本のガラス線量計は、それぞれ異なる定数で補正することにより、γ線(中性子)に対しては同じ応答をする一方、中性子(γ線)に対しては異なる応答をし、その補正後の応答差が、中性子(γ線)のエネルギー依存線量変換係数の定数倍となるように構成されている放射線の線量計測装置。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
中性子とγ線とが混在する混在場において、中性子の線量を計測する放射線の線量計測装置であって、
異なる応答特性変換材料が取り付けられた第１のガラス線量計および第２のガラス線量計が容器に装荷されており、
前記２本のガラス線量計は、
それぞれ異なる定数で補正することにより、前記γ線に対しては同じ応答をする一方、前記中性子に対しては異なる応答をし、その補正後の応答差が、前記中性子のエネルギー依存線量変換係数の定数倍となるように構成されていることを特徴とする放射線の線量計測装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記中性子に対して異なる応答差が、前記中性子のエネルギー依存線量変換係数の１倍であることを特徴とする請求項１に記載の放射線の線量計測装置。
【請求項３】
中性子とγ線とが混在する混在場において、γ線の線量を計測する放射線の線量計測装置であって、
異なる応答特性変換材料が取り付けられた第１のガラス線量計および第２のガラス線量計が容器に装荷されており、
前記２本のガラス線量計は、
それぞれ異なる定数で補正することにより、前記中性子に対しては同じ応答をする一方、前記γ線に対しては異なる応答をし、その補正後の応答差が、前記γ線のエネルギー依存線量変換係数の定数倍となるように構成されていることを特徴とする放射線の線量計測装置。
【請求項４】
前記γ線に対して異なる応答差が、前記γ線のエネルギー依存線量変換係数の１倍であることを特徴とする請求項３に記載の放射線の線量計測装置。
【請求項５】
前記応答特性変換材料が、γ線減速材料または中性子吸収材料から選択された１種以上の材料種を用いて、
下記式を満たす幅（高さ）分布ｔに形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の放射線の線量計測装置。
TIFF
2024067750000031.tif
100
145
【請求項６】
中性子とγ線とが混在する混在場において、中性子の線量を計測する放射線の線量計測方法であって、
前記γ線に対する応答倍数ａを１、前記中性子に対する応答倍数ｂを２として、前記γ線に対しては同じ応答をする一方、前記中性子に対してはエネルギー依存線量変換係数の１倍の応答差で異なる応答をするように構成されている第１のガラス線量計および第２のガラス線量計を用いて線量を計測し、
得られた第１のガラス線量計の計測値Ｄ
ｍ
と第２のガラス線量計の計測値Ｄ
ｍ，１
から、下記式より中性子の線量Ｄ
ｎ
を求めることを特徴とする放射線の線量計測方法。
TIFF
2024067750000032.tif
33
145
【請求項７】
中性子とγ線とが混在する混在場において、γ線の線量を計測する放射線の線量計測方法であって、
前記γ線に対する応答倍数ａを２、前記中性子に対する応答倍数ｂを１として、前記中性子に対しては同じ応答をする一方、前記γ線に対してはエネルギー依存線量変換係数の１倍の応答差で異なる応答をするように構成されている第１のガラス線量計および第２のガラス線量計を用いて線量を計測し、
得られた第１のガラス線量計の計測値Ｄ
ｍ
と第２のガラス線量計の計測値Ｄ
ｍ，２
から、下記式よりγ線の線量Ｄ
γ
を求めることを特徴とする放射線の線量計測方法。
TIFF
2024067750000033.tif
33
140

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホウ素中性子捕捉療法の中性子とγ線とが混在する場において、中性子とγ線、各々の線量を分離して個別に計測する放射線の線量計測装置（以下、単に「線量計測装置」ともいう）および線量計測方法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、次世代を担う新しいがん治療法としてホウ素中性子捕捉療法（ＢＮＣＴ：ＢｏｒｏｎＮｅｕｔｒｏｎＣａｐｔｕｒｅＴｈｅｒａｐｙ）の実用化に向けての研究が加速している。
【０００３】
ＢＮＣＴは、ホウ素（
１０
Ｂ）を腫瘍細胞に予め蓄積させておき、中性子を照射することにより、
１０
Ｂ（ｎ，α）
７
Ｌｉ反応を誘起させて、放出された荷電粒子で腫瘍細胞を破壊するがん治療法である。ＢＮＣＴは、ホウ素を腫瘍細胞にのみ蓄積させることにより、腫瘍細胞のみを死滅させることができるため、放射線治療では、唯一、腫瘍細胞選択性があると言われており、現在、原子炉に代わり、加速器中性子源ベースのＢＮＣＴ開発が進められている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
しかしながら、この中性子の照射は二次γ線の発生を招くため、患者は中性子とγ線が混在する場に曝されて、中性子とγ線、両方の放射線により被曝することになる。このため、中性子とγ線の各々の線量を分離して計測して、患者の被曝線量を厳格に評価して管理することは、ＢＮＣＴにおいて、重要かつ不可欠なことである。
【０００５】
しかしながら、これは、中性子とγ線との混在場であること、中性子が治療に寄与する熱外中性子以外に熱中性子、高速中性子が混在すること、γ線のエネルギーが最大で１０ＭｅＶと高いこと、などの理由から、極めて困難である。
【０００６】
このような状況下、従来、個人用のγ線計測装置（個人線量計）としては、ＴＬＤ（ＴｈｅｒｍｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔＤｏｓｉｍｅｔｅｒ：熱ルミネッセンス線量計）や、ＲＰＬ（ＲａｄｉｏＰｈｏｔｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ：ラジオフォトルミネッセンス）を利用したガラス線量計（ＧｌａｓｓＤｏｓｉｍｅｔｅｒ：ＧＤ）等が用いられていた（例えば、特許文献２、３）。
【０００７】
具体的には、中性子について計測する場合には、Ｌｉ等をドープすることにより、熱中性子に感度を持たせ、γ線について計測する場合には、
１３７
Ｃｓで表示値を一点校正する。これは、個人線量計の使用に際して、原子炉の中性子が、人が出入りする場所では熱領域に近いことや、γ線は放射化物の場合、エネルギーは３ＭｅＶ以下であることを考慮して、Ｌｉ等のドープや、
１３７
Ｃｓによる一点校正で十分と考えられていたためである。言い換えれば、この計測は、エネルギー依存性が少ない場、即ち、熱中性子場および放射化物からのγ線場における計測を想定している。しかし、中性子とγ線のエネルギー範囲が広く、その依存性を考慮する必要があるＢＮＣＴにおける計測に対しては、十分なものとは言えない。
【０００８】
また、ＴＬＤや金属箔を用いて、測定と計算を組み合わせた近似的な方法が提案され（例えば、非特許文献１）、具体的なγ線検出器として、同じ検出器を２個並べて、中性子とγ線に対して少しだけ応答が異なるフィルターなどで補正を施す双子型検出器が提案されている（例えば、非特許文献２）が、その応答が加速器によって異なり、補正も容易ではないことや、サイズが大きく有線の検出器であり、個人線量計には適さない。
【０００９】
そこで、本発明者らは、中性子とγ線とが混在する混在場において、それぞれの線量を個別に計測して評価するために、中性子計測用応答特性変換材料（またはγ線計測用応答特性変換材料）が取り付けられて容器に装荷された２本のガラス線量計が備えられており、γ線（中性子）に対しては２本のガラス線量計が同じ応答をし、中性子（γ線）に対しては２本のガラス線量計が異なる応答をし、その応答差が中性子（γ線）のエネルギー依存線量変換係数の定数倍と等しくなるように構成されている線量計測装置を提案している（特許文献４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
ＷＯ２０１８／１８１３９５号公報
特開２０１６－３８９２号公報
特開２０１８－２４８６３号公報
特開２０２１－５１０１６号公報
【非特許文献】
（【００１１】以降は省略されています）

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