76AM37｜第76回 診療放射線技師国家試験 過去問

正答

2

この問題のポイント

この問題では、粒子線治療に用いられる シンクロトロンの構造を問われています。

シンクロトロンでは、粒子ビームはリング内を何周も回りながら、特定の場所に設置された 高周波加速空洞で進行方向に加速されます。

リング全体で常に加速されるのではなく、加速を受ける代表的な箇所は 1 箇所です。

解説

シンクロトロンは、陽子線や炭素線などの荷電粒子を高エネルギーまで加速する装置です。

粒子はリング状の軌道を周回します。

リング内には、次のような装置があります。

• 偏向電磁石：粒子の進行方向を曲げてリング軌道に保つ
• 四極電磁石：ビームを収束させる
• 高周波加速空洞：粒子に進行方向のエネルギーを与える
• 出射機構：必要なエネルギーのビームを治療室へ取り出す

ビームが進行方向に加速を受けるのは、主に 高周波加速空洞を通過するときです。

粒子はリングを何周もするため、同じ加速空洞を繰り返し通過し、そのたびに少しずつエネルギーを得ます。

したがって、リング内で進行方向に加速を受ける箇所の数は 1 と考えます。

ひっかけポイント
シンクロトロンでは粒子が何周も回るため、何度も加速されます。
しかし、「加速を受ける箇所」は高周波加速空洞の場所を指すため、答えは 1 箇所です。

選択肢の確認

1．誤り。
シンクロトロンでは、高周波加速空洞でビームにエネルギーを与えます。加速箇所が 0 では、ビームエネルギーを上げられません。

2．正しい。
粒子線治療用シンクロトロンでは、リング内の高周波加速空洞で進行方向に加速を受けます。代表的には 1 箇所です。

3．誤り。
リング内には複数の電磁石がありますが、それらは主に偏向や収束のための装置です。進行方向に加速を受ける箇所が 2 箇所というわけではありません。

4．誤り。
3 箇所で進行方向に加速されるという構造ではありません。ビームを曲げる磁石や収束する磁石と、加速空洞を区別します。

5．誤り。
5 箇所で加速を受けるわけではありません。粒子が同じ加速空洞を繰り返し通過してエネルギーを増していく点がシンクロトロンの特徴です。

覚えるポイント

• シンクロトロンでは、粒子はリング内を周回します。
• 進行方向に加速を与えるのは 高周波加速空洞です。
• 偏向電磁石はビームを曲げ、四極電磁石はビームを収束します。
• 粒子は同じ加速空洞を何度も通過してエネルギーを上げます。
• 国家試験では、シンクロトロンの加速箇所は 1 箇所と覚えます。