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論文

Fetal and maternal atomic bomb survivor dosimetry using the J45 pregnant female phantom series; Considerations of the kneeling and lying posture with comparisons to the DS02 system

Domal, S. J.*; Correa-Alfonso, C. M.*; Paulbeck, C. J.*; Griffin, K. T.*; 佐藤 達彦; 船本 幸代*; Cullings, H. M.*; Egbert, S. D.*; 遠藤 章; Hertel, N. E.*; et al.

Health Physics, 125(4), p.245 - 259, 2023/10

原爆被爆者に対する線量評価は、大人・小児・幼児の3体の単純な数学ファントムに基づいて構築されたDS02システムが利用されており、妊婦や胎児に対する詳細な線量評価は行われていかなった。そこで、放射線影響研究所を中心とする日米共同研究チームは、最新の計算科学に基づいて1945年の日本人体型を再現した様々な人体模型(J45シリーズ)を開発し、より精度の高い線量評価を実施してきた。本研究では、様々な週齢の胎児・妊婦人体模型を用いて、その姿勢が被ばく線量に与える影響を検討した。その結果、妊婦の姿勢は、特に胎児の被ばく線量に大きな影響を与えることが分かった。

論文

Fetal atomic bomb survivor dosimetry using the J45 series of pregnant female phantoms with realistic survivor exposure scenarios; Comparisons to dose estimates in the DS02 system

Paulbeck, C. J.*; 佐藤 達彦; 船本 幸代*; Lee, C.*; Griffin, K. T.*; Cullings, H. M.*; Egbert, S. D.*; 遠藤 章; Hertel, N. E.*; Bolch, W. E.*

Radiation and Environmental Biophysics, 62(3), p.317 - 329, 2023/08

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.01(Biology)

胎児被ばくした原爆生存者に対する線量評価は、放射線被ばくリスクを評価する上で極めて重要となる。原子力機構、放射線影響研究所、フロリダ大学、米国がんセンターらで構成する研究チームは、これまで、1945年の日本人体型を反映した成人、小児及び胎児を含む妊婦の人体模型を作成し、前方照射や等方照射など理想的な照射条件に対してその被ばく線量を評価してきた。本研究では、原爆線量評価システムDS02に含まれる現実的な照射条件に対して、胎児及び母体の被ばく線量を評価した。その結果、現実的な照射条件においては、胎児の臓器線量は、胎児内での臓器の位置や週齢に大きく依存することが分かった。このような胎児に対する詳細被ばく線量解析結果は、将来の胎児被ばくリスク評価モデルの改訂に役立つと考えられる。

論文

Japanese pediatric and adult atomic bomb survivor dosimetry; Potential improvements using the J45 phantom series and modern Monte Carlo transport

Griffin, K. T.*; 佐藤 達彦; 船本 幸代*; Chizhov, K.*; Domal, S.*; Paulbeck, C.*; Bolch, W.*; Cullings, H. M.*; Egbert, S. D.*; 遠藤 章; et al.

Radiation and Environmental Biophysics, 61(1), p.73 - 86, 2022/03

 被引用回数:3 パーセンタイル:56.71(Biology)

原爆生存者に対する線量評価は、放射線被ばくリスクを評価する上で極めて重要となる。原子力機構,放射線影響研究所,フロリダ大学,米国がんセンターらで構成する研究チームは、これまで、1945年の日本人体型を反映した成人,小児及び胎児を含む妊婦の人体模型を作成し、前方照射や等方照射など理想的な照射条件に対してその臓器線量を評価してきた。本研究では、原爆線量評価システムDS02に含まれる現実的な20照射条件に対して、成人及び小児の臓器線量を詳細に評価した。その結果、全線量は、造血組織,結腸,胃壁に関しては、従来手法(DS92)と比較してそれぞれ20%, 20%、及び15%の違いがあることが分かった。また中性子線量だけに着目すると、最大で2倍程度の差があることが分かった。

論文

Dosimetric impact of a new computational voxel phantom series for the Japanese atomic bomb survivors; Methodological improvements and organ dose response functions

佐藤 達彦; 船本 幸代*; Paulbeck, C.*; Griffin, K.*; Lee, C.*; Cullings, H.*; Egbert, S. D.*; 遠藤 章; Hertel, N.*; Bolch, W. E.*

Radiation Research, 194(4), p.390 - 402, 2020/10

 被引用回数:5 パーセンタイル:47.72(Biology)

原爆生存者に対する被ばく線量評価は、幾何学形状人体ファントムと逆解きモンテカルロ放射線挙動解析計算コードを組み合わせて実施されており、その結果はDS02レポートにまとめられている。しかし、幾何学形状ファントムは、人体の詳細な解剖学的特性を表現しておらず、また、逆解きモンテカルロ計算手法はPHITSなど最新のモンテカルロ放射線挙動解析手法と比べて精度が良くない問題点が指摘されていた。そこで、1945年の日本人体形を詳細に模擬したボクセル形状ファントムを開発し、最新版PHITSを用いてそのファントム内の臓器線量を評価した。また、その計算手法を用いて様々な照射条件に対する臓器線量の応答関数を作成し、DS02に格納された原爆生存者各人の被ばくシナリオに対して瞬時に臓器線量を推定する手法を構築した。構築した手法は、将来のDS02の改訂に利用することができる。

論文

Dosimetric impact of a new computational voxel phantom series for the Japanese atomic bomb survivors; Pregnant females

Paulbeck, C.*; Griffin, K.*; Lee, C.*; Cullings, H.*; Egbert, S. D.*; 船本 幸代*; 佐藤 達彦; 遠藤 章; Hertel, N.*; Bolch, W. E.*

Radiation Research, 192(5), p.538 - 561, 2019/08

 被引用回数:11 パーセンタイル:65.68(Biology)

妊婦及び胎児の原爆生存者に対する被ばく線量評価は、放射線影響の疫学研究の上で極めて重要となる。従来は、女性の子宮壁に対する線量を妊婦及び胎児の被ばく線量と仮定していたが、本研究では、最新の計算科学記述を用いて受胎8, 15, 25, 38週齢の胎児及び妊婦に対する詳細人体モデルを構築し、その被ばく線量を精度よく計算した。その結果、従来手法では、光子及び中性子前方照射に対して最大で12-16%及び44-54%被ばく線量を過大評価していたことが分かった。これらの結果は、今後、妊婦及び胎児に対する放射線感受性の疫学調査を実施する上で、極めて重要となる。

論文

Dosimetric impact of a new computational voxel phantom series for the Japanese atomic bomb survivors; Children and adults

Griffin, K.*; Paulbeck, C.*; Bolch, W.*; Cullings, H.*; Egbert, S. D.*; 船本 幸代*; 佐藤 達彦; 遠藤 章; Hertel, N.*; Lee, C.*

Radiation Research, 191(4), p.369 - 379, 2019/04

 被引用回数:15 パーセンタイル:74.56(Biology)

原爆生存者に対する被ばく線量評価は、幼児・小児・成人の3年齢群に対する幾何学形状人体ファントムを用いて実施されており、最新の結果はDS02レポートにまとめられている。しかし、幾何学形状ファントムは、人体の詳細な解剖学的特性を表現しておらず、また、年齢群も3つでは不十分との指摘があった。そこで、1945年の日本人体系を詳細に模擬した6年齢群に対するボクセル形状ファントムを開発し、解剖学的な違いが線量評価に与える影響を調査した。その結果、典型的な原爆被ばく条件に対して光子及び中性子による臓器吸収線量は最大でそれぞれ25%及び70%程度異なることが明らかとなった。本成果は、今後、原爆生存者に対する線量再評価を行う際に役立つと考えられる。

論文

Overview of the ICRP/ICRU adult reference computational phantoms and dose conversion coefficients for external idealised exposures

遠藤 章; Petoussi-Henss, N.*; Zankl, M.*; Bolch, W. E.*; Eckerman, K. F.*; Hertel, N. E.*; Hunt, J. G.*; Pelliccioni, M.*; Schlattl, H.*; Menzel, H.-G.*

Radiation Protection Dosimetry, 161(1-4), p.11 - 16, 2014/10

 被引用回数:2 パーセンタイル:16.53(Environmental Sciences)

国際放射線防護委員会(ICRP)は、放射線防護に関する基本勧告を見直し、2007年にICRP Publication 103として公開した。この勧告では、放射線防護量として用いられる等価線量及び実効線量における放射線加重係数,組織加重係数を改訂するとともに、臓器線量の計算に用いる標準計算ファントムを新たに採用した。これらの改訂を受けて、外部被ばく評価に用いる新しい換算係数のデータセットが、ICRP第2専門委員会タスクグループDOCALによって取りまとめられ、ICRP Publication 116として出版された。本発表は、標準計算ファントムを用いて、新たに整備された外部被ばくに対する線量換算係数についてレビューする。計算された換算係数を、現在使用されているICRP Publication 74の換算係数と比較し、両者の違いをもたらす原因、新しい線量換算係数が放射線モニタリングに及ぼす影響についても検討する。

論文

ICRP Publication 116; The First ICRP/ICRU application of the male and female adult reference computational phantoms

Petoussi-Henss, N.*; Bolch, W. E.*; Eckerman, K. F.*; 遠藤 章; Hertel, N.*; Hunt, J.*; Menzel, H. G.*; Pelliccioni, M.*; Schlattl, H.*; Zankl, M.*

Physics in Medicine & Biology, 59(18), p.5209 - 5224, 2014/09

 被引用回数:9 パーセンタイル:40.21(Engineering, Biomedical)

様々な放射線による外部被ばくに対して、フルエンスあたりの臓器吸収線量、実効線量の換算係数データ集ICRP Publication 116(ICRP116); "外部放射線被ばくに対する放射線防護量のための換算係数"を取りまとめた。ICRP116はこれまで用いられてきたICRP74に置き換わるもので、放射線の種類及びエネルギー範囲を拡張したデータ集である。換算係数は、標準の成人男性及び女性を表したICRP/ICRUコンピュータファントムとファントム中における放射線の挙動を模擬するモンテカルロコードを用いて計算され、様々な方向からの平行ビーム、回転ビーム、等方照射等による全身の照射に対して提供されている。実効線量の換算係数を、放射線モニタリングに使われている実用量の換算係数と比較した結果、実用量は光子,中性子,電子に対して、ICRP74で考慮されていたエネルギー範囲においては実効線量の評価に適用できるが、それ以上のエネルギーでは実効線量を適切に評価できないことが分かった。

論文

Design considerations for dispersion control with a compact bonded grism stretcher for broadband pulse amplification

桐山 博光; 笹尾 一; 杉山 僚; Ertel, K.*

ISRN Optics (Internet), 2012, p.120827_1 - 120827_4, 2012/00

近赤外非平行光パラメトリックチャープパルス増幅(OPCPA)システム実現ために、小型グリズムペアーパルス拡張器の設計を行った。ここでは、回折格子とプリズムを樹脂で接合する新しいタイプのグリズムの設計について報告する。数サイクルパルス生成のために、300nmの広いスペクトル帯域の分散制御が可能な、グリズムグリズムペアーパルス拡張器,音響光学分散フィルラー,OPCPA増幅器、及びガラスブロックパルス圧縮器から構成されるシステムの設計を行った。

論文

Isomeric states observed in heavy neutron-rich nuclei populated in the fragmentation of a $$^{208}$$Pb beam

Steer, S. J.*; Podoly$'a$k, Z.*; Pietri, S.*; G$'o$rska, M.*; Grawe, H.*; Maier, K.*; Regan, P. H.*; Rudolph, D.*; Garnsworthy, A. B.*; Hoischen, R.*; et al.

Physical Review C, 84(4), p.044313_1 - 044313_22, 2011/10

 被引用回数:61 パーセンタイル:94.44(Physics, Nuclear)

核子あたり1GeVの$$_{82}^{208}$$Pbを用いて核破砕反応により中性子過剰重原子核を生成した。反跳質量分析法により破砕核を分離し、核種を同定した。核異性体から放出される遅延$$gamma$$線の測定により、49核異性体の検出に成功した。殻模型やBCS計算を用いて、これらの核異性体の準位構造を明らかにした。

論文

High spatiotemporal-quality petawatt-class laser system

桐山 博光; 森 道昭; 中井 善基; 下村 拓也; 笹尾 一; 田中 桃子; 越智 義浩; 田上 学*; 岡田 大; 近藤 修司; et al.

Applied Optics, 49(11), p.2105 - 2115, 2010/04

 被引用回数:39 パーセンタイル:83.8(Optics)

近年の高強度レーザー発生技術の急速な進展により、ペタワット(PW)級のピーク出力を有するレーザー装置が開発され、粒子加速,高エネルギー物理等多くの研究に利用されようとしている。このようにレーザー装置の高強度化が進むとともに、実際の応用に向けての研究開発として、時間構造や空間構造の向上に移行しつつある。本論文では、高強度レーザーの時間制御技術として背景光抑制、及び空間制御技術としてビーム均質化を原子力機構で開発されたJ-KARENレーザーに適用した実験結果について報告する。

論文

Isomeric decay studies around $$^{204}$$Pt and $$^{148}$$Tb

Podoly$'a$k, Zs.*; Steer, S. J.*; Pietri, S.*; Werner-Malento, E.*; Regan, P. H.*; Rudolph, D.*; Garnsworthy, A. B.*; Hoischen, R.*; G$'o$rska, M.*; Gerl, J.*; et al.

European Physical Journal; Special Topics, 150(1), p.165 - 168, 2007/11

 被引用回数:11 パーセンタイル:55.77(Physics, Multidisciplinary)

$$^{208}$$Pbの核破砕反応を用いて多数の特殊な原子核を生成した。アイソマー崩壊の後に遅延$$gamma$$線を測定し、励起状態の核構造研究を行った。その結果、中性子数126を持つ中性子過剰核$$^{204}$$Ptの励起状態について初めての実験的な情報を得ることができた。また、既に報告されている$$^{148}$$Tb and $$^{147}$$Gdの$$I=27hbar$$ and $$I=(49/2)hbar$$アイソマーからの崩壊$$gamma$$線を観測した。これらのアイソマーは、核破砕反応で生成した最も高いdiscreteな励起状態であり、本手法を用いることにより、高スピン核構造研究の新たな展開が可能になると考えられる。

論文

Recent results in fragmentation isomer spectroscopy with rising

Pietri, S.*; Regan, P. H.*; Podoly$'a$k, Zs.*; Rudolph, D.*; Steer, S. J.*; Garnsworthy, A. B.*; Werner-Malento, E.*; Hoischen, R.*; G$'o$rska, M.*; Gerl, J.*; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 261(1-2), p.1079 - 1083, 2007/08

 被引用回数:92 パーセンタイル:98.43(Instruments & Instrumentation)

ドイツGSIにおけるRISING実験の最初の結果について報告する。本実験では、核子あたり1GeVの高エネルギーイオンによる核破砕反応を用いてベータ安定線から遠く離れた不安定核を生成する。105台の独立な結晶から成るRising静止ビームの$$gamma$$線分光器を用いて、ナノ秒からミリ秒の半減期を持つアイソマーからの崩壊$$gamma$$線の測定を行う。本稿では、Rising実験の目的、測定器、最初の実験結果、及び将来計画について紹介する。

口頭

ICRU review of operational quantities for external radiation exposure; Options for a modified system

Bartlett, D.*; Hertel, N.*; Dietze, G.*; Bordy, J.-M.*; 遠藤 章; Gualdrini, G.*; Pelliccioni, M.*; Ambrosi, P.*; Otto, T.*; Siebert, B.*; et al.

no journal, , 

放射線防護における被ばく線量の評価は、防護量と呼ばれる実効線量、等価線量に基づいて行われる。これらの防護量は直接測定できないため、防護量を測定によって評価するために、実用量と呼ばれる量が定義され、被ばく線量の評価に使われている。現在、場のモニタリングや個人モニタリングに使われている実用量は、国際放射線単位・測定委員会(ICRU)によって定められ、20年以上使われてきた。この間、実用量について、いくつかの問題点が指摘されてきた。例えば、医療用や研究用の加速器施設や航空機が飛行する高々度に存在する高エネルギー放射線に対して、実用量は防護量を適切に評価できない。そのためICRUは、これまでに指摘されてきた問題点を分析し、解決方法を検討している。本発表では、実用量の問題点を解決するためのいくつかの提案について、それぞれの利点と課題を分析し、より良いシステムを構築するための提案をする。

口頭

ICRU review of operational quantities for external radiation exposure; Time for a change ?

Bartlett, D.*; Dietze, G.*; Hertel, N.*; Bordy, J.-M.*; 遠藤 章; Gualdrini, G.*; Pelliccioni, M.*; Ambrosi, P.*; Siebert, B.*; Veinot, K.*

no journal, , 

放射線防護における被ばく線量の評価は、防護量と呼ばれる実効線量、等価線量に基づいて行われる。これらの防護量は直接測定できないため、防護量を測定によって評価するために、実用量と呼ばれる量が定義され、被ばく線量の評価に使われている。現在、場のモニタリングや個人モニタリングに使われている実用量は、国際放射線単位・測定委員会(ICRU)によって定められ、20年以上使われてきた。この間、実用量について、いくつかの問題点が指摘されてきた。例えば、医療用や研究用の加速器施設や航空機が飛行する高高度に存在する高エネルギー放射線に対して、実用量は防護量を適切に評価できない。これらに対応するために、ICRUは指摘されてきた問題点を分析し、その解決方法を検討している。本発表では、実用量の問題点を解決するためのいくつかの提案について、利点と課題を分析し、検討した結果を述べる。

口頭

ICRU review of operational quantities for external radiation exposure; Time for a change ?

Bartlett, D.*; Dietze, G.*; Hertel, N.*; Bordy, J.-M.*; 遠藤 章; Gualdrini, G.*; Pelliccioni, M.*; Ambrosi, P.*; Siebert, B.*; Veinot, K.*; et al.

no journal, , 

線量測定のためのエリアモニタリング及び個人モニタリングに対してICRUが規定した実用量は、20年以上利用されてきた。現在、その見直しがICRUによって検討されている。その検討では、実用量の適用や、ICRP Publication 116で提示された組織及び臓器の等価線量、実効線量との関係に係わる問題点が議論されている。従来の実用量のリファレンス値は、ICRU球等のファントムに入射する光子及び中性子に対して、カーマ近似を用いて計算された。カーマ近似は、ファントム中で発生する荷電粒子の飛程が吸収線量を計算する深さより大きくなる場合は適用できない。そのため、実用量の定義、計算方法、適用に関する様々な選択肢が委員会により検討された。本発表では、測定器の再設計、校正等の放射線モニタリングの実務に対する影響を最小限に留める観点で、これまでに検討された結果について報告する。

口頭

ICRU Committee proposal on operational quantities for external radiation exposure

Hertel, N. E.*; Bartlett, D. T.*; Dietze, G.*; Bordy, J.-M.*; 遠藤 章; Gualdrini, G.*; Pelliccioni, M.*; Ambrosi, P.*; Siebert, B. R. L.*; Veinot, K.*; et al.

no journal, , 

国際放射線単位測定委員会(ICRU)は、国際放射線防護委員会(ICRP)により勧告された実効線量などの防護量を評価するために、線量測定に用いる実用量を定義している。現在使われている実用量は、約30年前に定義されたものである。ICRUの報告書委員会26は、防護量の定義の変更や防護量を適用する放射線場の多様化を踏まえて、実用量について検討を進めてきた。この検討では、作業者と公衆に被ばくをもたらす放射線の種類とエネルギー範囲が拡張しつつあることも考慮して、現在の実用量と防護量の関係について分析した。その結果、委員会は、現在の実用量を見直し、新たな実用量を提案することにした。エリアモニタリングに対しては、ICRU球のある深さで定義する線量から、粒子フルエンスに基づき実効線量、目の水晶体や皮膚の等価線量と関連付けた量に変更する。本発表では、新たに提案する実用量の定義と、それが放射線測定機器の設計や校正、測定の実務に及ぼす影響について検討した結果を報告する。

口頭

ICRP activities on dose coefficients for members of the public from external exposures to environmental sources

Petoussi-Henss, N.*; Bellamy, M.*; Bolch, W. E.*; Eckerman, K. F.*; 遠藤 章; Hertel, N.*; Hunt, J.*; Jansen, J.*; Kim, C. H.*; Lee, C.*; et al.

no journal, , 

国際放射線防護委員会(ICRP)第2専門委員会のタスクグループでは、環境線源による外部被ばくに対する公衆の実効線量および臓器線量係数の評価を進めている。本タスクグループにおいて、原子力機構は独自に開発した放射線輸送計算コードPHITSを用いた線量解析により協力している。計算は、環境を模擬した計算体系において、大気、土壌および水中に光子もしくは電子放出線源を分布させ、新生児, 1歳, 5歳, 10歳, 15歳および成人男女を表すICRPの標準人体模型を用いて実施した。得られた年齢別の実効線量および臓器線量の計算結果は、放射能濃度、周辺線量当量および空気カーマにより規格化され、最新の核種崩壊データに基づき環境に分布した放射性核種毎の線量係数として整備される。本タスクグループにおいて構築する線量係数のデータベースは、原子力施設での災害時の公衆に対する迅速な線量評価において極めて有益となる。

口頭

詳細人体モデルを用いた原爆線量再評価プロジェクトの現状

佐藤 達彦; 船本 幸代*; Paulbeck, C.*; Griffin, K.*; Lee, C.*; Cullings, H.*; Egbert, S.*; 遠藤 章; Hertel, N.*; Bolch, W.*

no journal, , 

本研究では、放影研を中心とする国際共同研究プロジェクトのもと、体型を自由に変更可能なポリゴンファントムをベースに、1945年の日本人標準体型を持つ成人男女、5年齢群の小児男女、及び4妊娠期間の妊婦・胎児に対するボクセルファントムを構築し、いくつかの典型的な被爆状況に対してその臓器線量を再評価した。その際、粒子輸送計算には最新版のPHITSやMCNPを用いた。その結果、DS02と本研究による計算結果は概ね10%の範囲内で一致するが、骨組織や結腸など、臓器の定義や計算手法が大きく変更になった臓器線量に対しては最大で数10%程度の差があることが分かった。本発表では、それらの結果を報告すると共に、今後、これら最新モデルを原爆線量評価システムに組み込むためのデータベース構築手法について紹介する。

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