Water radiolysis with heavy ions of energies up to 28 GeV, 2; Extension of primary yield measurements to very high LET values

GeV級高エネルギー重粒子線による水の放射線分解,2; プライマリ収量測定のより高いLET領域への拡張

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*

重粒子線照射から100ns後の収量であるプライマリ値をこれまで主要な生成物である水和電子,OHラジカル,過酸化水素について中性条件下で測定してきた。この際放射線医学総合研究所の重粒子線加速器HIMACからのHe, C, Ne, Si, Ar, Feといったビームを150-500MeV/uという高いエネルギーを用いてきたが、本研究ではよりブラッグピークに近い領域で照射を実施することにより、LET(線エネルギー付与)をおよそ700eV/nmまで増加させ、従来よりも高いLETビームを用いての測定を実施した。この際、PMMA製のエネルギー吸収材を厚さを制御しながら用いてビームエネルギーを下げたため、飛程末端の確認や、線量較正も注意深く行った。この結果広い範囲のビーム条件で測定結果が得られ、さらにこれをLET依存性だけでなく(/)依存性としてプロットしたところLETよりも統一的に異なるイオンを用いた場合の測定結果を表すことがわかった。

Measurements of primary -values (at 10 s after the initial ionizing event) of e, OH and HO were extended to the very high linear energy transfer (LET) region ( 700 eV per nm) near the Bragg peak. Heavy ions (He, C, Ne, Si, Ar and Fe) of energies up to 28 GeV were provided by the Heavy Ion Medical Accelerator in Chiba (HIMAC) of the National Institute of Radiological Sciences (NIRS) in Chiba, Japan. Energies of the ions were decreased down to about 10 MeV per u for He using an energy absorber made of polymethylmethacrylate (PMMA) plates in order to vary the LET values. Beam was visualized after passing through the energy absorber using agarose gel of aqueous solution containing methyl viologen and sodium formate in order to determine how long ions can penetrate into water. Based on the information of the penetration depth of ions in samples, much attention was paid to dose correction and LET evaluation. The obtained data were plotted as a function of ( /) also instead of LET in order to discuss effects of physical track structures on product yields, resulted in better universality.