Water radiolysis with heavy ions of energies up to 28 GeV

28GeVまでの高エネルギー重粒子線による水の放射線分解

山下 真一; 勝村 庸介; 前山 拓哉*; Baldacchino, G.*; 村上 健*; Meesungnoen, J.*; Jay-Gerin, J.-P.*

Yamashita, Shinichi; Katsumura, Yosuke; Maeyama, Takuya*; Baldacchino, G.*; Murakami, Takeshi*; Meesungnoen, J.*; Jay-Gerin, J.-P.*

重粒子線による水の放射線分解について、トラック構造と放射線分解生成物収率の関連を調べた。HIMAC(Heavy Ion Medical Accelerator in Chiba)で得られる28GeVまでの高エネルギー重粒子線を用い、広いビーム条件に対して主要生成物のプライマリ収量を決定した。ケイ光プローブである7-ヒドロキシ-クマリン-3-カルボン酸を、水の放射線分解で生成するOHラジカルの高感度検出・定量に用いた。この手法を拡張し、ブラッグピーク付近における水の放射線分解についても検討を進め、その際、高エネルギー重粒子線で無視できなくなる核破砕反応の寄与についても考慮した。最近、手がけ始めたオンラインガス分析についても簡単に紹介する。

Water radiolysis with heavy ions has been investigated from the viewpoint of correlation between track structure and yields of water decomposition products. Primary yields of main products were determined for wide variety of heavy ion beams of energies up to 28 GeV provided at HIMAC (Heavy Ion Medical Accelerator in Chiba). A fluorescent probe, 7-hydroxyl-coumarin-3-carboxylic acid, was utilized in sensitive detection and quantification of hydroxyl radical. This method was extended to investigation of water radiolysis near the Bragg peak with considering fragmentation reactions. Gaseous products detection has also been started.