粒子線治療用シンクロトロンのリング内でビームが進行方向に加速を受ける箇所の数で正…
粒子線治療用シンクロトロンのリング内でビームが進行方向に加速を受ける箇所の数で正しいのはどれか。
- ⑴ 0加速空胴が無ければエネルギーを上げられず、シンクロトロンとして成立しません。周回するだけでは加速できません。
- ⑵ 1加速空胴は通常1か所で、周回のたびに繰り返し加速することで目的のエネルギーまで上げます。これが正解です。
- ⑶ 22か所の加速部が必要というわけではありません。周回を利用するため通常は1か所で足ります。
- ⑷ 33か所に加速部を置く構成は一般的ではありません。加速はリング内の1か所で繰り返し行われます。
- ⑸ 55か所という構成も一般的ではありません。多数の加速部を直列に並べるのは線形加速器の考え方です。
解説
正解は⑵です。シンクロトロンのリングは、粒子を曲げる偏向電磁石、ビームを収束させる四極電磁石、そして進行方向に加速する高周波加速空胴で構成され、加速を受ける箇所は通常1か所だけです。粒子は周回のたびに同じ加速空胴を通り、少しずつエネルギーを上げていきます。それに合わせて偏向磁場の強さと高周波の周波数を同期して変えていくのがシンクロトロンの原理で、リング1周に何か所も加速部を設ける必要はありません。
出典：厚生労働省ホームページ（https://www.mhlw.go.jp/seisakunitsuite/bunya/kenkou_iryou/iryou/topics/tp240424-06.html）を加工して作成