Preparation of polymer gel dosimeters based on less toxic monomers and gellan gum

廣木 章博; 佐藤 裕一*; 長澤 尚胤; 太田 朗生*; 清藤 一; 山林 尚道*; 山本 幸佳*; 田口 光正; 玉田 正男; 小嶋 拓治

Physics in Medicine & Biology, 58(20), p.7131 - 7141, 2013/10

https://doi.org/10.1088/0031-9155/58/20/7131

New polymer gel dosimeters consisting of 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA), triethylene glycol monoethyl ether monomethacrylate (TGMEMA), polyethylene glycol 400 dimethacrylate (9G), tetrakis (hydroxymethyl) phosphonium chloride as an antioxidant, and gellan gum as a gel matrix were prepared. They were optically analyzed by measuring absorbance to evaluate a dose response. The absorbance of the polymer gel dosimeters that were exposed to Co-rays increased with increasing dose. The dosimeters comprising HEMA and 9G showed a linear increase in absorbance in the dose range from 0 to 10 Gy. The dose response depended on the 9G concentration. For others comprising HEMA, 9G, and TGMEMA, the absorbance of the polymer gel dosimeters drastically increased above a certain dose, and then leveled off up to 10 Gy. The optical variations in these polymer gel dosimeters were also induced by X-irradiation from Cyberknife radiotherapy equipment. Furthermore, the exposed region of the latter polymer gel dosimeter exhibited a thermo-responsive behavior.

地層処分における閉鎖技術の開発(概要)

稲葉 武史*; 戸井田 克*; 塩釜 幸弘*; 山本 拓治*; 安井 信吾*; 深沢 栄造*; 田中 益弘*

PNC TJ1100 98-004, 88 Pages, 1998/02

PNC-TJ1100-98-004.pdf:2.89MB

高レベル放射性廃棄物の地層処分においては、廃棄体の定置後、処分のために建設した地下構造物を人工バリア材の一つである埋戻し材、プラグ材、グラウト材により閉鎖し、廃棄体の隔離性能を長期にわたり確保する必要がある。そこで、わが国の地質環境条件に適応し得るこれら閉鎖システムの確立に資するため、室内試験および原位置試験を通じてこれらの性能を定量的に評価していくことが必要である。本年度は、ベントナイトの動的物性値の取得及びカナダにおいて開始したトンネルシーリング性能原位置試験の設計や計測に係わる調査、検討を行った。以下にその概要を示す。(1)不飽和ベントナイト単体及び飽和砂ベントナイトの動的三軸試験を行い、ベントナイト単体及び混合土の動的変形特性を取得した。(2)AECL地下研究施設において実施しているトンネルシーリング性能試験に係わる、1)計測項目、計測機器の配置、2)ベントナイトブロックの施工、3)グラウト予備試験、4)トレーサー試験計画、5)ワークショップに係わる資料作成、の項目についての調査、検討を行った。

釜石鉱山におけるグラウト技術の適用試験(概要)

日比谷 啓介*; 戸井田 克*; 塩釜 幸弘*; 山本 拓治*; 升元 一彦*; 古市 光昭*

PNC TJ1100 96-002, 85 Pages, 1996/03

PNC-TJ1100-96-002.pdf:3.13MB

グラウトは、岩盤中の透水性を改良する技術であり、特に、地下深部に掘削された空洞周辺やプラグ構築部周辺に発生するゆるみ域への適用が考えられる。今回、釜石鉱山においてベントナイトを注入材料としたグラウト試験を行い、地下深部岩盤への適用性を評価した。 具体的には、注入孔(長さ5m)から濃度0.28.0wt%のベントナイトスラリーをP=1.01.5(MPa)で注入し、周辺の観測孔(長さ7m)2孔でモニタリングを行った。注入前後に注入孔での透水試験および観測孔間のトモグラフィー(電磁波・比抵抗)試験の結果を対比することによって注入効果を評価した。主な試験結果を以下に示す。1)ベントナイトスラリーの注入により、注入孔周辺の透水係数は10/SUP-6/10/SUP-7/cm/secから10/SUP-8/10/SUP-9/cm/secに改良された。2)スラリー濃度が大きくなる程ベントナイトスラリーの注入量や注入速度は減少し、スラリー濃度が8.0wt%では、ほとんど注入できない状態になった。3)電磁波トモグラフィーおよび比抵抗トモグラフィーによって、ベントナイトスラリーの注入範囲を推定できた。

地層処分システムにおけるシーリング研究(III)(概要)

青木 謙治*; 日比谷 啓介*; 塩釜 幸弘*; 戸井田 克*; 山本 拓治*; 吉田 宏*; 坂野 且典*; 久保田 翼*; 清水 保明*; 奥津 一夫*; et al.

PNC TJ1100 94-001, 69 Pages, 1994/02

PNC-TJ1100-94-001.pdf:4.56MB

高レベル放射性廃棄物の地層処分においては、廃棄体の定置後、処分のために掘削した地下構造物を人工バリア材の一つである埋戻し材、プラグ材、グラウト材等により閉鎖し(以下「シーリング」と呼ぶ)、廃棄体の隔離性能を長期にわたって確保する必要がある。本年度の研究成果を以下に示す。1)ベントナイトを主材とし、最大粒径4mm程度のケイ砂を混合した材料の基礎的な物性(締固め特性、一軸圧縮強度、透水特性)を、その混合比を変化させて取得し、既存の知見と共に、ベントナイト系混合材料の諸物性を検討した。2)基本的な地下水挙動を把握するために、処分場を掘削し、埋戻し材(ベントナイト、砂)で埋戻す場合の地下水低下及び再冠水現象を広域及び処分坑道レベルのスケールで解析的に検討した。3)原位置におけるグラウト試験試験に関して、試験坑道のレイアウト、試験位置、試験項目、試験の具体的手順および試験工程の設計を行った。

モノマーを含有するポリマーゲルの放射線応答特性

佐藤 裕一*; 廣木 章博; 太田 朗生*; 長澤 尚胤; 清藤 一; 岩撫 暁生; 山林 尚道*; 山本 幸佳*; 玉田 正男; 小嶋 拓治

no journal, , 

放射線治療時の放射線照射位置精度の管理に用いるポリマーゲル線量計の作製を目指し、ゲル材料の線に対する放射線応答性に関する研究を行った。本研究では、ゲルの母剤としてジェランガムを用いた。溶液(1)0.4wt%のジェランガム水溶液と溶液(2)所定濃度の2-ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA),トリエチレングリコールモノエチルエーテルモノメタクリレート(TG),ポリエチレングリコールジメタクリレート(9G)などを含む放射線検出液を混合し、分光光度測定用セルに流し込み、冷暗所で保管しゲル化させることで、ゲル線量計用ゲルを作製した。作製したゲルに最大25Gyの線を照射し、ゲル内のポリマー生成に伴う白濁度の変化を吸光度測定により評価した。その結果、溶液2がHEMA2%/9G0.2%では、線量増加に伴い直線的に吸光度が増加し、25Gyで約3に達した。9Gの濃度が増加すると、吸光度は低い線量で急激に増加し、9G1%では約7Gyで吸光度約3に達することがわかった。また、TG/HEMA/9Gを含む場合では、その組成比に依存して、5Gy付近から10Gyの間で急激に吸光度が増加するゲルを作製できた。したがって、モノマーの組成比を変えることで、線量に応答した白濁度を制御することができ、ガン治療時の線量集中領域となる10-20Gyの領域を可視化できるゲル線量計開発の見通しが得られた。