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RCNP理論部では素粒子・原子核物理を柱に、医学・生物を対象とした研究を展開しています。特に、我が国の死因トップである癌の治療効果に焦点を当て、大阪大学医学部保健学専攻放射線腫瘍学研究室及び大阪大学医学部附属病院放射線治療部門医学物理室・医学物理士養成コースとの協同で、放射線癌治療に対する基礎物理学的理解を目指しています。
陽子線や炭素線を用いた癌治療効果は、これらの粒子がブラッグピークを形成し癌患部において最もエネルギーを損失することによって得られると考えられています。しかし、実際に陽子線や炭素線がどのように癌細胞に損傷を与えているのかについては、未だ解明されていません。本研究では、この細胞への放射線の影響を定量的に明らかにすることを目的としています。
陽子線・炭素線を用いた治療では、患部への影響だけでなく正常細胞への被曝量を考慮する必要があります。特に、これらの線種を用いた治療では、生体内での原子核反応による中性子の生成が問題となります。本研究では、治療において生成した中性子による被曝量を定量的に明らかにすることを目的としています。
放射線治療用直線加速器LINACでのX線照射による癌治療において、人体内における癌の位置、及び照射するX線のエネルギーの依存性を解析することで、X線による治療効果を物理的に理解することを目的としています。
放射線の物質中での振る舞いを計算する優れたプログラム群が続々と登場していますが、それらの計算結果はこれまで得られた原子核実験データの精度に強く依存しています。物理学者によってこれまで多くの実験データ収集されて来ましたが、放射線を治療に扱う側から見た場合に必要とされるデータの種類・精度は根本的に異なります。本研究では、医学物理にとって十分なデータ量があるか、更にそれらのデータを評価する手法を開発することを目標としています。
粒子線治療施設では、粒子ビームが施設内の物質と衝突することによって中性子が 発生します。本研究では陽子線治療中に施設から発生する中性子をPHITSを用いてシミュレートし、 患者への中性子線量を計算します。中性子源を明らかにし、いかに中性子線量を軽減できるかを 探っていくことを目的としています。
