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Dense radical formation in L-alanine-3,3,3-d3 and L-alanine-d4 by 1.5 keV soft X-ray irradiation

1.5keVの軟X線照射によるL-alanine-3,3,3-d3とL-alanine-d4中の高密度ラジカル生成

中川 清子*; 岡 壽崇  ; 藤井 健太郎*; 横谷 明徳*

Nakagawa, Seiko*; Oka, Toshitaka; Fujii, Kentaro*; Yokoya, Akinari*

L-alanine-3,3,3-d3およびL-alanine-d4の結晶中に生成したラジカルを、1.5keVの軟X線照射中に電子スピン共鳴(ESR)法で観測した。L-アラニン-3,3,3-d3では、水素交換反応による$$^{cdot}$$CHCD3COOHから$$^{cdot}$$CDCD3COOHへのスペクトル変化が直接観測された。軟X線を照射して得られたESRスペクトルの線幅は、硬X線を照射した場合の線幅の1.5倍であり、ラジカル密度が高いとわかった。一方、ラジカル収量の効率は$$gamma$$線照射による収量に対して10$$^{-6}$$と低かった。軟X線照射では、低エネルギー光子の高LET性のため、重イオンによる高LET照射と同様にラジカルの密度が高く、その結果、効率的なラジカル-ラジカル再結合によって多くのラジカルが失われたとわかった。

Radicals produced in crystalline L-alanine-3,3,3-d3 and L-alanine-d4 were observed by the electron spin resonance (ESR) technique during 1.5 keV soft X-ray irradiation. The line width of the ESR spectra obtained by the soft X-ray irradiation was 1.5 times wider than that of hard X-rays from a previous report, meaning a higher density of radicals. The efficiency of the radical yield by the soft X-ray irradiation was 10$$^{-6}$$ relative to that by $$gamma$$-irradiation. For the soft X-ray irradiation, many radicals will be lost by the efficient radical-radical recombination due to the higher density of the radicals, just as the high-LET irradiation by heavy ions. We concluded that the high LET nature of the lower energy photons leads to the dense radical formation in the crystalline alanine powder.

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