Water radiolysis with relativistic heavy ions from HIMAC; Yield measurements and simulations of track reactions
HIMACからの高エネルギー重粒子線による水の放射線分解; 収量測定とトラック内反応シミュレーション
山下 真一; 勝村 庸介; Lin, M.; 室屋 裕佐*; 前山 拓哉*; 村上 健*
Yamashita, Shinichi; Katsumura, Yosuke; Lin, M.; Muroya, Yusa*; Maeyama, Takuya*; Murakami, Takeshi*
放射線医学総合研究所のHIMACにおいてヘリウムイオンから鉄イオンまでの重粒子線(エネルギーは500MeV/uまでで、これは光速の75.8%)を用い、水の放射線分解について研究を行った。収量測定とトラック内反応を通し、重粒子線トラック構造について検討を行った。具体的にはサブマイクロ秒の時点における生成物収量を広いLETの範囲で測定したほか、ナノ秒からマイクロ秒にかけてのトラック内ダイナミクスについて検討した。さらにトラック内反応でこれらの測定結果を再現し、より微視的なスケールでの検討も行っている。
Water radiolysis with highly energetic heavy ions from helium to iron ions (up to 500 MeV per nucleon, corresponding to beta = 0.758) provided from HIMAC (Heavy Ion Medical Accelerator in Chiba) at NIRS (National Institute of Radiological Sciences) has been investigated through yield measurements and simulations of intra-track reactions. Primary yields, which are defined as yields at sub microsecond after irradiation, were measured for wide range of LET (2.2-700 eV/nm). Dynamics of heavy ion tracks were also discussed based on yield measurement, in which various scavenger concentrations were used. In parallel to the measurements, simulations based on Monte-Carlo method and diffusion kinetic model were conducted.