BNCTにおける歯科領域のケア（その2）

まず始めに歯科の固定性ブリッジのうちPFM(Porcelain Fusued Metal）構造でコバルトクロム合金と長石系陶材を使用したものを検討する。

典型的なPFM用コバルトクロム合金として次の組成を仮定する。組成は重量パーセントである。

コバルト　　　　60％

クロム　　　　　25％

モリブデン　　　5％

タングステン　 5%

ガリウム　　　　2％

珪素　　　　　　1％

鉄　　　　　　　　1%

マンガン　　　　1％

また典型的なPFM用陶材料としてカルシウムのモル比率が25％の灰曹長石（oligoclase）を仮定する。化学組成は以下になる。またオペーク材として酸化チタンが５％使われていると仮定する。

長石　3（NaAlSi₃O₈)・1(CaAl₂Si₂O₈)

酸化チタン　TiO₂

実際のクラウンブリッジは複雑な形状をしているのが、今回は簡略化して、これらの組成物質が均一な混合物として中性子ビームに照射されたものとして検討する。

Co（コバルト）は天然素材の100％が質量数59のCo59であり、これが中性子の照射によって

Co59+n→Co60（コバルト60）　と変化する。　コバルト60は半減期が5.27年で比較的強い放射能を持つので評価が重要になる。

この一核種のみを考慮しても取り外し可能なコバルトクロム合金製有床義歯は照射時には取り外しておいたほうが良い。

熱中性子とコバルト59の反応確率は下図のとおり。（出典JENDL-4.0)

熱中性子のエネルギーを2.5x10^-2とすると、約30バーンであることが判る。即ちコバルト60はモル比率で3.3%以上含まれていると、殆どの熱中性子を吸収してしまう。

BNCTの標準プロトコルより、照射フルエンスは一平方センチメートルあたり毎秒１０の９乗個。
照射時間は１時間（3600秒）

このため仮にこの補綴物の断面積が4平方センチだったとすると、吸収する中性子は100％なので10の9乗×3600×4個。つまり、1.44×10の13乗個のコバルト60原子が生成する。

この放射能をベクレルに換算してみると半減期5.27年は秒数にして1.66×10の8乗。

1.44×10の13乗÷1.66×10の8乗÷log2≒6.0×10の4乗。

つまり照射直後の放射能は約6万ベクレル。これで半減期約5年。局所的には自然放射能の100倍程度の放射能なので、これは無視しにくい。

その他、本来腫瘍に向かうべき中性子ビームを、このコバルトが殆ど吸収してしまい、効力が減弱する、あるいは後日この補綴物を除去した場合に環境に放射能が拡散する恐れがある、などの危険性が予見できる。

（続く）

（文：窪田敏之）