高エネルギーイオンビームによる水の放射線分解

Water radiolysis with high-energy ion beams

山下 真一; 勝村 庸介; 前山 拓哉*; Lin, M.; 室屋 裕佐*; 村上 健*; Meesungnoen, J.*; Jay-Gerin, J.-P.*

Yamashita, Shinichi; Katsumura, Yosuke; Maeyama, Takuya*; Lin, M.; Muroya, Yusa*; Murakami, Takeshi*; Meesungnoen, J.*; Jay-Gerin, J.-P.*

高LET放射線に分類されるイオンビーム(重粒子線)は、ポピュラで低LET放射線に分類される電子線や線に比べて特異な照射結果(化学収量,生物影響など)を与えることが現象論的に知られている。ここでLET(Linear Energy Transfer:線エネルギー付与)とは放射線が単位長さの飛跡あたりに落とすエネルギーと定義され、一次元的なエネルギー付与密度を表す。先行研究は低エネルギー(10MeV/u)の軽いイオン(Hなど)を用いたものが大半で、なおかつ生体に近い中性条件での知見はほとんどない。そこで本研究では高エネルギー(10-500MeV/u)の重いイオン(C, Feなど)を中性の水に照射した際の放射線分解について調べており、特に放射線の飛跡(トラック)構造と生成物収量(G値:放射線からのエネルギー付与100eVあたり生成または消滅する粒子数)の相関に着目し、種々の重粒子線に対し、主要生成物のプライマリ収量(100nsにおける収量)や、生物学的に重要なOHラジカルの時間挙動(ns-s)を測定し、重粒子線誘起化学反応の特徴について考察した。

It is phenomenologically well known that heavy-ion beams, which are known to be typical high-LET radiations, give distinctive irradiation effects compared to more popular low-LET radiations such as electron beam and -rays. Here, LET is abbreviation of linear energy transfer, defined as energy deposition from radiation to surrounding matter per unit length of its trajectory. Most of earlier studies focus lighter ions (H, etc.) of lower energies ( 10 MeV/nucleon). Moreover, knowledge under neutral pH, which is close to human body, has not been accumulated well. In this study, it is purposed to investigate chemical change occurring in neutral aqueous solutions after irradiation of high-energy (10-500 MeV/nucleon) heavy ions (C, Fe, etc.). Especially, structure of heavy-ion track and radiation-chemical yields are discussed.