エックス線を用いた水の放射線分解実験における分子生成の高精度評価

Precise evaluation of molecular formation in X-ray radiolysis of water

伊藤 辰也  ; 桑野 涼*; 永石 隆二 

Ito, Tatsuya; Kuwano, Ryo*; Nagaishi, Ryuji

Co-60ガンマ線のような単一エネルギー(単色)をもつ光子とは異なり、制動放射やX線といった連続エネルギー(スペクトル)の光子は、水中に異なる線質(エネルギー, スペクトル)の光子を与える。これら光子による水の分解は異なる生成物の収量(G値)やパターンを与える。したがって、これらの光子を用いた実験では、その線質(LET)効果の評価が重要となるため、これまで、X線照射装置を用いて、水層の厚さや管電圧に依存した線量,LET及び水の分解G値を評価してきた。本報告では、新たにガラス製照射容器を製作するなどの分子生成を高精度に評価する手法を開発(改良)し、主に分子生成に及ぼす管電圧(入射最大エネルギー)の影響について評価した。その結果をもとに、LET効果について議論した。以上のことにより、日本原子力学会水化学部会賞(講演賞)を受賞し、日本原子力学会水化学部の全体会議において受賞記念講演を行った。

Unlike monochromatic photons such as Co-60 gamma rays, continuous energy (spectrum) photons such as bremsstrahlung and X-rays give photons of different radiation quality (energy, spectrum) into water. The radiolysis of water by these photons gives different yields (G-values) and patterns of products. Therefore, since it is important to evaluate their radiation quality (LET) effects in experiments using these photons, using an X-ray irradiation apparatus, we have evaluated dependences of dose, LET and radiolysis G-value on water layer thickness and tube voltage. In this report, we have developed a method for evaluating molecular formation with high accuracy, such as by fabricating a new glass irradiation vessel, and mainly evaluated the effect of tube voltage on molecular formation. Based on the results, we discussed the LET effect. This presentation is a commemorative lecture given at the general meeting of the Department of Water Chemistry, AESJ, for receiving the Presentation Award.