Effect of heavy ion irradiation on optical property of radiation-crosslinked hydroxypropyl cellulose gel containing methacrylate monomers

メタクリル酸エステルモノマーを含む放射線架橋ヒドロキシプロピルセルロースゲルの光学特性に及ぼす重粒子線照射の影響

廣木 章博; 山下 真一*; 木村 敦; 長澤 尚胤; 田口 光正

Hiroki, Akihiro; Yamashita, Shinichi*; Kimura, Atsushi; Nagasawa, Naotsugu; Taguchi, Mitsumasa

放射線架橋ヒドロキシプロピルセルロースゲルと2-ヒドロキシエチルメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレートなどのメタクリル酸エステルモノマーから調製したポリマーゲル線量計に150MeV/uヘリウム線、290MeV/u炭素線、500MeV/u鉄線を照射すると、透明だったゲル線量計は白くなった。照射したポリマーゲル線量計の吸光度は、10Gyまでの線量増加に伴い増加した。また、吸光度は、線量率増加に伴い低下した。線量率一定で照射サンプルの吸光度を比較すると、ヘリウム線,炭素線,鉄線の順で低下した。これは、線エネルギー付与(LET)の変化と一致した。LETの増加にともない、重合の開始剤となるOHラジカルや水和電子の濃度が低下し、白濁因子となるポリマーの生成が抑制されたためと考えられる。このように、ポリマーゲル線量計は、線量,線量率やLETに依存した白濁化を示すことが分かった。

Effects of liner energy transfer (LET) and dose rate on the optical property of polymer gel dosimeters were investigated. The dosimeter prepared by using a radiation-crosslinked hydroxypropyl cellulose gel and methacrylate monomers such as 2-hydroxyethyl methacrylate and nonaethylene glycol dimethacrylate showed the color change from colorless to white with the He, C, Fe ions irradiation. Absorbance of the irradiated dosimeters increased with the dose up to 10 Gy. The absorbance of the dosimeters at the same total dose decreased with increasing dose rate in the range of 0.1 to 6.8 Gy/min. The absorbance decreased in order of He, C, Fe ions, which was in agreement with a change of LET. The increase in LET affected the decrease in the number of polymerization initiator such as OH radical and hydrated electron, resulting in the reduction of the absorbance of the dosimeters.