ヒドロキシプロピルセルロースを母材とするゲル線量計の開発; 線質効果及びゲルマトリクス中での放射線化学反応

Development of polymer gel dosimeter based on hydroxypropycellulose hydrogel; Radiation quality effect on white turbidity formation and radiation chemical reactions in hydrogel

山下 真一; 廣木 章博; 長澤 尚胤; 村上 健*; 田口 光正

Yamashita, Shinichi; Hiroki, Akihiro; Nagasawa, Naotsugu; Murakami, Takeshi*; Taguchi, Mitsumasa

三次元的に複雑な線量分布を確認する有力なツールとして期待されるポリマーゲル線量計の多くはアクリルアミド又はメタクリル酸(ともに劇物)を材料とし、取り扱いが必ずしも容易ではない。そこで形状保持性のあるシート状母材(放射線橋かけにより作製した天然多糖類誘導体のヒドロキシプロピルセルロースゲル)と低毒性材料を用い、線量が白濁として視認可能なポリマーゲル線量計を開発した。放射線検出剤組成により照射に伴う白濁化の感度が異なり、吸光分析や濁度測定の結果から白濁化を生じるメカニズムが検出剤組成により異なる可能性も示唆された。線量率効果についても検証し、線量率が毎分1.5Gyの場合、毎分0.015Gyのときよりも濁度が半分以下に低下することがわかった。また、線質効果も調べた結果、治療用炭素線や同程度のエネルギーの鉄線では濁度が2/3から1/2程度に低下することもわかった。

We have developed a polymer gel dosimeter by utilizing EB-crosslinked hydroxypropyl cellulose (HPC) as gel matrix and methacrylate-type monomers as radiation detector agents. Our dosimeter is less toxic than those consisting of acrylate- or acrylamide-type monomers. Another advantage of our dosimeter is high transparency of hydrogel of HPC and the fact that radiation-induced white turbidity formation in the gel matrix can easily be visually observed. White turbidity formation behaviors with irradiations were investigated for different types of radiations; Co -rays, 400 MeV/u C ions, and 500 MeV/u Fe ions. White turbidity could be confirmed even at 1 Gy irradiation of ion beams, however, the degrees of white turbidity were approximately half of that induced by -irradiation.