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論文

Measurements of the doses of eye lens for the workers of Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant

横山 須美*; 江崎 巌*; 立崎 英夫*; 立木 秀一*; 平尾 一茂*; 青木 克憲; 谷村 嘉彦; 星 勝也; 吉富 寛; 辻村 憲雄

Radiation Measurements, 138, p.106399_1 - 106399_5, 2020/11

In Japan, the possibility to change the current dose limit of the lens of the eye for the radiation workers working in the planned exposure situation (normal controlled situations) to a new ICRP dose limit was discussed. It was further discussed how to appropriately monitor and manage the equivalent dose of the eye lenses for these workers exposed to radiation at their workplaces, such as nuclear and medical facilities. Among the workers exposed to a high-dose radiation at the water storage flange tank deconstructed $$^{90}$$Sr/$$^{90}$$Y dominant areas and the nuclear reactor buildings (high dose gamma-ray) of the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant (1F-NPP), H$$_{p}$$(10), H$$_{p}$$(3), and H$$_{p}$$(0.07) at the head and the chest (or the upper arm) were estimated by passive personal dosimeters using thermoluminescence dosimeters (TLDs) and radio photoluminescence glass dosimeters (RPLGDs). The relationship between H$$_{p}$$(10), H$$_{p}$$(3), and H$$_{p}$$(0.07) along with the effects of the sites of wearing dosimeters on the head inside a full-face mask and the chest (or upper arm) were discussed.

論文

Background correction method for portable thyroid dose monitor using gamma-ray spectrometer developed at JAEA in high dose rate environment

谷村 嘉彦; 吉富 寛; 西野 翔; 高橋 聖

Radiation Measurements, 137, p.106389_1 - 106389_5, 2020/09

日本原子力研究開発機構では、原子力施設での事故等の高バックグラウンド線量率下において、公衆及び作業者の甲状腺の内部被ばく線量を測定するために、$$gamma$$線スペクトロメータを用いたエネルギー分析型甲状腺放射性ヨウ素モニタを開発している。本稿では、円柱型PMMAファントムを用いたバックグラウンド放射線の補正方法について報告する。

論文

Eye lens dosimetry for workers at Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant, 2; Field study using humanoid phantoms

辻村 憲雄; 星 勝也; 青木 克憲; 吉富 寛; 谷村 嘉彦; 横山 須美*

Radiation Measurements, 134, p.106305_1 - 106305_5, 2020/06

 被引用回数:0 パーセンタイル:100(Nuclear Science & Technology)

We performed a field study of eye lens dosimetry for workers involved in the decommissioning operation at the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant. In this study, humanoid phantoms equipped with different personal dosemeters were placed at selected locations in the workplace. The experiment showed that $$H_{rm p}$$(3) at the head is about 20% higher than $$H_{rm p}$$(10) (or $$H_{rm p}$$(3)) at the trunk. This level of dose gradient is generally interpreted as being "almost uniform" in radiological control; therefore, tasks conducted in open areas with such relatively small dose gradients ($$sim$$1.2) will not require specific monitoring with eye lens dosemeters, except when the eye lens dose approaches the dose limit.

論文

Prototype test of a portable thyroid dose monitoring system using gamma-ray spectrometers

西野 翔; 谷村 嘉彦; 吉富 寛; 高橋 聖

Radiation Measurements, 134, p.106292_1 - 106292_5, 2020/06

 被引用回数:0 パーセンタイル:100(Nuclear Science & Technology)

原子力災害発生時においては、多数の住民・作業者を対象とした甲状腺ヨウ素モニタリングを、事故後速やかに実施する必要がある。日本原子力研究開発機構では、災害時の高バックグラウンド線量率下でも使用可能な可搬型甲状腺モニタの開発を行っている。本発表では、製作した甲状腺モニタ試作機の性能試験で得られた結果を報告する。

論文

Eye lens dosimetry for workers at Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant, 1; Laboratory study on the dosemeter position and the shielding effect of full face mask respirators

星 勝也; 吉富 寛; 青木 克憲; 谷村 嘉彦; 辻村 憲雄; 横山 須美*

Radiation Measurements, 134, p.106304_1 - 106304_5, 2020/06

 被引用回数:0 パーセンタイル:100(Nuclear Science & Technology)

原子力規制庁の放射線安全規制研究戦略的推進事業において採択された「原子力・医療従事者等の標準的な水晶体の等価線量モニタリング、適切な管理・防護はどうあるべきか?水晶体被ばくの実態から探る」の一部である。本研究は2つのフェーズからなり、第一に光子に対する個人線量計の特性に関する実験室での照射試験、第二に福島第一原子力発電所の実際の作業環境で実施されたフィールド試験である。本稿は前者の研究結果について報告するものである。発電所において使用される全面マスクの遮へい効果及び線量計の装着位置依存性を明らかにするため、人体形状を精密に模擬したファントムの頭部に、水晶体線量評価用の線量計を装着し、ガンマ線及びエックス線校正場において照射試験を実施した。頭部に装着した個人線量計の指示値は、換算係数から計算される理論的な水晶体等価線量の$$pm$$20%以内に一致しており、取り付け位置の違いによる差は小さいことが確認された。また、照射した光子エネルギー範囲(83$$sim$$662keV)において、全面マスクの遮へい効果はほとんど期待できないことが分かった。

論文

Experimental determination of anisotropic emission of neutrons from $$^{252}$$Cf neutron source with the spherical protection case

古渡 意彦; 西野 翔; Romallosa, K. M. D.*; 吉富 寛; 谷村 嘉彦; 大石 哲也

Radiation Protection Dosimetry, 189(4), p.436 - 443, 2020/05

円筒形密封中性子線源に球形ステンレス製保護ケースを取り付け、中性子線源からの中性子の非等方放出について実験的に導出した。事前のモンテカルロシミュレーションで幅広い範囲で中性子放出が一定となることを検証したが、可搬型ロングカウンタによる測定でも確認することができた。予備測定及び線源への衝撃等を考慮し、われわれは更新した線源移動装置で保持できるよう中性子線源保護ケースをデザインした。実験で得られた非等方係数$$F_{I}$$(90)は、1.002$$pm$$0.002であり、55度から125度の幅広い範囲で、一様な中性子放出が得られることが明らかとなった。

論文

A Study of a calibration technique for a newly developed thyroid monitor and its uncertainties due to body size for radioiodine measurements

吉富 寛; 西野 翔; 谷村 嘉彦; 高橋 聖

Radiation Measurements, 133, p.106279_1 - 106279_6, 2020/04

緊急時の高線量率下で、公衆及び作業者の甲状腺に蓄積した放射性ヨウ素を簡便かつ精度よく定量するための可搬型甲状腺モニタを開発している。本甲状腺モニタは2個のLaBr$$_{3}$$(Ce)検出器(公衆用)もしくは、2個のCZT検出器(作業者用)を遮蔽体内に内包し、被検者の甲状腺内の放射性ヨウ素を定量するものである。これまでに、数値計算と簡易物理ファントムを組み合わせ、甲状腺及び周囲組織の詳細な解剖学的形状を反映した標準ボクセルファントムをベースとした校正方法を開発してきた。しかしながら、校正に用いた標準ボクセルファントムと被検者の体格の個人差によって、計数効率が変化し、放射性ヨウ素の定量の精度に影響を及ぼすことが懸念されてきた。そこで、8種類の甲状腺形状等が異なるボクセルファントムと、甲状腺体積及び甲状腺前組織厚を変化させたボクセルファントムに対して本甲状腺モニタの計数効率を計算評価した。その結果、甲状腺前組織厚の変化は計数効率に与える影響が大きいが、その程度は高々25 %であることが明らかになった。

論文

Exposure inhomogeneity from $$^{241}$$Am and $$^{90}$$Sr/$$^{90}$$Y sources in terms of the eye lens monitoring in the nuclear facilities

吉富 寛; 古渡 意彦

Radiation Protection Dosimetry, 188(2), p.191 - 198, 2020/02

This paper highlights the issues of exposure inhomogeneity that are relative to eye lens monitoring for low-energy photons from $$^{241}$$Am and beta-rays from $$^{90}$$Sr/$$^{90}$$Y including a personal protective equipment because eye lens exposure has been concerned more than before due to the proposed reduction of relevant dose limit. These nuclides are common sources in the nuclear industry, which are particularly of concern. Our previous study presented a quantitative estimation of exposure inhomogeneity, which was applied to simple but typical exposure situations to the radionuclides. For the present study, exposure inhomogeneity of $$^{241}$$Am was approximately within a factor of 1.6, implying a rather homogeneous situation than expected. Regarding $$^{90}$$Sr/$$^{90}$$Y exposure, estimation from both $$H_{rm p}$$(10) and $$H_{rm p}$$(0.07) on trunk would lead to an over- or underestimation by a factor of more than ten. In contrast, $$H_{rm p}$$(3) measurement on trunk will improve by up to a factor of two. With respect to the personal protective equipment, lead apron and protective glasses are effective for the 60-keV photons for both anterior-posterior (AP) and rotational (ROT) irradiations, while a full-face respirator can reduce the eye lens dose by approximately 17% for $$^{90}$$Sr/$$^{90}$$Y betas. As a whole, this study demonstrated that the effect of protective equipment can be effectively incorporated into the homogeneity evaluation.

論文

Establishment of a low dose rate gamma ray calibration field for environmental radiation monitoring devices

古渡 意彦; 吉富 寛; 西野 翔; 谷村 嘉彦; 大石 哲也; Kessler, P.*; Neumaier, S.*; R$"o$ttger, A.*

Radiation Protection Dosimetry, 187(1), p.61 - 68, 2019/12

A low dose rate Cs gamma ray calibration field that fully satisfies the requirement of the ISO 4037 series was established in the Facility of Radiation Standards in Japan Atomic Energy Agency. Two different methods were employed to determine the reference air kerma rate, namely a conventional ionization chamber and a G(E) function method used a newly developed scintillation spectrometer. To fulfill the requirement of the ISO 4037 and suppress scattering of Cs gamma ray within the room as far as possible, a suitable lead collimator was introduced to limit the irradiation area at test points and placed at the middle height in an irradiation room with a grating floor. From measured results evaluated reference air kerma rates between 1.0 m and 3.0 m from the center of the source, gamma ray scattering from the room structures was found to be negligible. The resulting Cs gamma ray calibration field could provide ambient dose equivalent rates of 0.7-7.2 $$mu$$Sv h$$^{-1}$$ for use with environmental radiation monitoring devices.

論文

Assessment of inhomogeneity of exposure to radiation workers in homogeneous exposure situations in Nuclear Industry and Accelerator Facility by using Monte Carlo calculations coupled with a mathematical phantom; Exposure to the lens of the eye in homogeneous exposure situation due to gamma and beta rays

古渡 意彦; 吉富 寛

Radioisotopes, 68(9), p.595 - 603, 2019/09

The recommended annual limit of equivalent dose to the lens of the eye has decreased to 20 mSv y$$^{-1}$$ from the current limit of 150 mSv y$$^{-1}$$. In terms of occupational exposure to radiation workers, exposure inhomogeneity plays an important role when estimating the eye lens dose from readings of dosimeters worn by workers on their trunk. The authors focused on homogeneous exposure situations that radiation workers may encounter in nuclear and accelerator facilities. Moreover, the authors investigated how radiation workers are exposed non-homogeneously in homogeneous exposure scenarios, where radiation workers may usually be encountered, regardless of their radiation works. In our previous study, we proposed a methodology to quantitatively evaluate the inhomogeneity of exposure. The homogeneity of exposure was evaluated by performing Monte Carlo calculations with a mathematical phantom under the isotropic and rotational irradiation geometries due to gamma and beta rays. $$H_{rm p}$$(3)$$_{rm eye}$$/$$H_{rm p}$$(10)$$_{rm trunk}$$ exceeded 1.0 even in the case of homogeneous exposure to gamma rays. Even in the homogeneous exposure scenarios, the $$H_{rm p}$$(3)$$_{rm eye}$$ might exceed the revised annual dose limit for radiation workers who are exposed close to annual dose limit.

論文

Quantitative estimation of exposure inhomogeneity in terms of eye lens and extremity monitoring for radiation workers in the nuclear industry

吉富 寛; 古渡 意彦; 萩原 雅之*; 長畔 誠司*; 中村 一*

Radiation Protection Dosimetry, 184(2), p.179 - 188, 2019/08

 被引用回数:1 パーセンタイル:53.3(Environmental Sciences)

To manage the equivalent doses for radiation workers, exposure inhomogeneity is an important factor in the decision-making process related to protection measures and additional monitoring. Our previous study proposed the methodology to evaluate the inhomogeneity of exposure quantitatively. In this study, we applied proposed method to five different types of actual exposure situations in the nuclear industry. Two of them were conventionally characterized as homogeneous exposure, but the other three as inhomogeneous exposure. The evaluation of homogeneity exposure was conducted using Monte Carlo calculations with two simplified models, which were then verified with phantom experiments. Consequently, all of the evaluations reproduced the experimental results, implying that our proposed method would be applicable for actual work conditions in the nuclear industry. Furthermore, the two presumed homogeneous exposure situations were found to be rather inhomogeneous because of the contribution of positrons and the limited source region. The investigation also implies that obtaining the information on the most probable posture of the exposed worker, as well as the existence of the weekly penetrating radiation such as $${beta}^{pm}$$ ray as a main source of exposure would be the key for more precise estimation.

論文

Characteristics of commercially available CdZnTe detector as gamma-ray spectrometer under severe nuclear accident

谷村 嘉彦; 西野 翔; 吉富 寛; 古渡 意彦; 大石 哲也

Progress in Nuclear Science and Technology (Internet), 6, p.134 - 138, 2019/01

福島第一原子力発電所事故のような原子力災害時においては、様々な放射性物質が環境中に放出され、線量を増加させることが考えられる。$$gamma$$線スペクトルを測定し、核種を同定することは外部被ばくと内部被ばくの両方に対する放射線防護上重要である。そこで、市販のCdZnTeスペクトロメータを選び、$$gamma$$線入射角度依存性と使用可能な線量率範囲をFRSの校正場で試験した。その結果、全体の85%をカバーできる$$pm$$135$$^{circ}$$において感度低下は15%以下であり、200$$mu$$Gy/h以下の空気カーマ率の場においてスペクトルが測定できることがわかった。

論文

Assessment of equivalent dose of the lens of the eyes and the extremities to workers under nonhomogeneous exposure situation in nuclear and accelerator facilities by means of measurements using a phantom coupled with Monte Carlo simulation

吉富 寛; 萩原 雅之*; 古渡 意彦; 西野 翔; 佐波 俊哉*; 岩瀬 広*

Proceedings of 14th International Congress of the International Radiation Protection Association (IRPA-14), Vol.3 (Internet), p.1188 - 1195, 2017/11

放射線業務従事者の眼の水晶体や末端部の等価線量については、線量限度を超えていないことを確認するため、適切に評価される必要がある。さらに近年、眼の水晶体に係る線量限度引き下げがICRPにより勧告されたこと、高放射化物等の取り扱いによる末端部被ばくが懸念されることなどから、より妥当な評価が要求されている。これらの部位は体幹部から離れた位置にあることから、場の不均等性によって大きく影響を受けるが、原子力・学術分野で、その不均等性を判断するための仕組みが十分であるとは言えない。本研究では、計算と実験を組み合わせて、不均等性を判断する枠組みを提案した。新たに提案した不均等性を表す指標を数学ファントムを用いたモンテカルロ計算により求め、その妥当性をベンチマーク実験により検証した。さらに、線源条件などのパラメータを変化させたいくつかのケースについて不均等性を調べ、水晶体被ばくにおいて不均等性を判断する上で考慮すべき因子を明らかにした。一連の実験と計算により、本指標の有用性と信頼性を確認することができた。

論文

Influence of the irradiation systems on beta-ray calibration for dosemeters; Characteristics of the beta-ray irradiation systems at the Facility of Radiation Standards (FRS) in JAEA

吉富 寛; 古渡 意彦

保健物理, 51(3), p.160 - 166, 2016/09

With regard to the calibration of dosemeters with $$^{90}$$Sr/$$^{90}$$Y source, influence of the difference of beta-ray irradiation systems on the calibration results has been investigated. Two different types of beta-ray irradiation systems installed at the Facility of Radiation Standards (FRS) in the Japan Atomic Energy Agency (JAEA) were chosen for the comparison. $$^{90}$$Sr/$$^{90}$$Y sources of each system showed different depth-dose profiles reflecting their source structure. The difference in depth-dose curves implied the calibration results would be affect in the case of a thick dosemeter in particular. In order to confirm the influence of the difference of depth-dose curves, optically stimulated luminescence ring type dosemeters were irradiated with both systems. The results showed the calibration factors were slightly different as predicted from the depth-dose curves.

論文

福島周辺の家屋の内外における$$gamma$$線スペクトルの評価

谷村 嘉彦; 富田 純平; 吉富 寛; 吉澤 道夫; 箱崎 亮三*; 高橋 荘平*

保健物理, 51(3), p.141 - 146, 2016/09

南相馬市の家屋内外における光子線スペクトルをNaI(Tl)検出器を用いて測定した。光子のエネルギーに応じて、(1)低エネルギー光子を含む散乱線、(2)$$^{134}$$Csまたは$$^{137}$$Csからの直接線及び(3)その他の光子の3グループに分けて、直接線と散乱線の周辺線量当量H$$^*$$(10)の比を評価した。H$$^*$$(10)の比は、屋外と比べて屋内の方が高く、散乱線の寄与率は屋内において50$$%$$以上になることがわかった。散乱線のH$$^*$$(10)平均エネルギーは屋内、屋外ともに約0.25MeVであった。これらのデータは外部被ばく防護のための遮蔽の最適化において、有益なデータとなる。

論文

Influence of different types of phantoms on the calibration of dosemeters for eye lens dosimetry

吉富 寛; 古渡 意彦

Radiation Protection Dosimetry, 170(1-4), p.199 - 203, 2016/09

 被引用回数:2 パーセンタイル:68.51(Environmental Sciences)

内部に水を満たしたアクリル製の円筒型及び直方体ファントムは、眼の水晶体線量計測用に使用される個人線量計校正用のファントムとして、国際文書で推奨されている。本研究では、校正時にこれらのファントムを使用する妥当性を、計算シミュレーションとOSL及びガラス線量計を使用した実験によって検証した。計算シミュレーションでは、PHITSコードに人体を詳細に模擬したボクセルファントムを取り込み、正面からエネルギーを変化させて$$gamma$$線を照射した際の、ファントム上に取り付けた線量計への人体ファントムからの後方散乱による線量寄与分を評価した。同時に、線量計校正での使用が推奨されるアクリル製の円筒型及び直方体ファントムについても同様の計算を行い、ファントムからの線量寄与分について比較した。特に、入射$$gamma$$線エネルギーが50から100keVの場合、頭頸部を模擬する円筒型ファントムで得られた後方散乱寄与分がボクセルファントムで得られた結果に対し、10%程度高く見積もることが分かった。電子についても同様の評価を行ったが、顕著な違いがみられなかった。

論文

Investigation on the energy dependence of various types of survey meter in gamma and X-ray field

Kamwang, N.*; 古渡 意彦; 吉富 寛

Proceedings of 4th Asian and Oceanic Congress on Radiation Protection (AOCRP-4) (CD-ROM),  ( ), 4 Pages, 2015/07

For proper implementation of the radiation monitoring, radiation monitoring instruments require to be ensured whether their characteristics meet the criteria for radiological protection uses. This is because the energy response to incident photons varies with energies, which is called "energy dependence". In this study, we focused on the energy dependence for hand-held type survey meters with wide energy range from 45 keV up to 7 MeV. The ionization chamber (IC) type, the geiger-mueller counter (GM) type and the plastic scintillation (PS) type survey meters were engaged. A series of measurement was performed with the narrow series X-ray field, radionuclides gamma-ray fields and the high energy gamma ray field by the 4 MV Van-de-Graaff accelerator. The results show that IC and PS type survey meters have almost uniform energy dependence with the whole energy range between 45 to 6,600 keV. On the other hand, the response of GM type survey meter was deviated to the unity, the responds seems reliable only at the energy between 250 and 1,250 keV.

論文

Characteristics of beta reference radiation fields at the Facility of Radiation Standards (FRS), JAEA for their practical applications in beta dosimetry

吉富 寛; 古渡 意彦; 鈴木 隆

Proceedings of 4th Asian and Oceanic Congress on Radiation Protection (AOCRP-4) (CD-ROM), 4 Pages, 2015/07

原子力機構放射線標準施設では、2種類の$$beta$$線照射システム(BSS2及びJBS)により構築された$$beta$$線標準場を用いて線量計の校正に供している。2つの$$beta$$線照射システムは、線源や線源膜の厚さ、ビームフラッタニングフィルタの有無などが異なっていることから、同一の線源核種によって作られる$$beta$$線標準場であっても線質が異なり、線量計の校正に影響を及ぼす可能性がある。そこで、$$^{90}$$Sr/$$^{90}$$Y及び$$^{147}$$Pm標準場について、組織吸収線量率やその組織中深度分布、スペクトル形状の比較を行い、その差異が校正に与える影響について調べた。測定や計算手法の妥当性は、既によく研究がされているBSS2での結果から確認した。その結果、$$^{90}$$Sr/$$^{90}$$Y標準場については、400mg/cm$$^2$$を超える厚みのある線量計や高原子番号の線量計において、$$^{147}$$Pmについては、薄型の生体等価な線量計においても校正結果に影響を与える可能性があることが明らかになった。

論文

Series studies on inter-comparison of radiation calibration fields and calibration techniques between KAERI and JAEA

吉富 寛; 谷村 嘉彦*; 立部 洋介; 堤 正博; 川崎 克也; 古渡 意彦; 吉澤 道夫; 清水 滋*; Kim, J.-S.*; Lee, J.-G.*; et al.

Proceedings of 4th Asian and Oceanic Congress on Radiation Protection (AOCRP-4) (CD-ROM),  ( ), 4 Pages, 2015/07

A series inter-comparison regarding basic quantities of radiation calibration fields and calibration techniques has been made between KAERI and JAEA since 2006. Air kerma rates of the ISO narrow series X-ray calibration fields and neutron spectra at a point of test in each institute and results revealed that KAERI and FRS-JAEA maintained well-defined calibration fields for X-ray and D$$_{2}$$O-Cf neutron calibration fields. Intensive calibrations of personal dosimeters in RI neutron calibration fields and beta-ray calibration fields were performed in both institutes. Results of calibration factors indicate that almost identical calibration factors could be obtained.

論文

Mono-energetic neutron fields using 4 MV pelletron accelerator at FRS/JAEA

谷村 嘉彦; 古渡 意彦; 吉富 寛; 西野 翔; 吉澤 道夫

IAEA-TECDOC-1743, Annex (CD-ROM), p.133 - 138, 2014/07

原子力機構の放射線標準施設棟では、4MVペレトロン加速器を利用して、8keVから19MeVまでのエネルギー領域の単色中性子校正場を開発した。単色中性子は、陽子又は重陽子を加速して、ターゲット(スカンジウム,フッ化リチウム,チタン吸蔵トリチウム及び重水素ガス)に照射することにより発生させる。高圧ターミナルに設置されたパルス化装置により、加速粒子のパルス化が可能で、最小2nsのパルス中性子を発生できる。中性子フルエンスは、ボナー球測定器,リチウムガラス検出器、ポリエチレンコンバータ付き半導体検出器、BC501A有機液体シンチレーション検出器などを用いて評価した。当該校正場は、発生できる中性子フルエンス率が小さいため、放射化法を利用した核反応断面積の取得には不向きであるが、即発$$gamma$$線などを利用した測定には有効である。

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