Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
斎藤 公明; 古賀 佑彦*; 井田 義宏*; 亀井 哲也*; 船曳 淳*
保健物理, 43(2), p.122 - 130, 2008/06
CTデータに基づき日本人成人女性のボクセルファントムを開発した。開発したファントムOnagoは標準アジア人に比べて若干大きな体格を有している。外部電子線被ばくに対する臓器線量及び実効線量を、開発したファントムを用いて1MeVから10GeVのエネルギー範囲で計算し、日本人男性ボクセルファントムOtoko及びMIRDファントムと比較した。臓器線量はすべてのファントムに共通した傾向を示したが、条件によっては臓器線量の絶対値はファントムに依存して大きく異なることがわかった。ボクセルファントムとMIRDファントムの線量の差は個々の臓器線量に関して最大ファクター50、実効線量に関して最大ファクター2であった。この結果、外部電子線被ばくに対する現実的な標準臓器線量並びにその変動を明らかにするためには、高度なファントムを用いた詳細な研究が必要なことが示唆された。
斎藤 公明; 佐藤 薫; 木名瀬 栄; 野口 宏; 船曳 淳*; 高木 俊治*; 佐藤 理*; 江本 豊*; 古賀 助彦*
Proceedings of Monte Carlo 2005 Topical Meeting (CD-ROM), 14 Pages, 2005/00
原研ではCTデータに基づいて作成された日本人成人の男女ボクセルファントムを放射線防護の目的で使用してきた。また、ボクセルファントムとともに使用する、光子及び電子による外部被・内部被ばく線量計算用のEGS4のユーザーコードを整備してきた。これらを用いて線量計算を行い、MIRDタイプの数式ファントム等との線量の比較を行った結果、条件によって明らかな線量の差が観察された。外部被ばく線量の差は単純に体の大きさだけでは説明が難しく、臓器の位置が重要な要因であることが明らかになった。内部被ばくで線源臓器と標的臓器が異なる場合には、臓器間の位置関係が比エネルギー吸収に大きな影響を与える。さらに2つの臓器が接する場合のS値を求めるために用いられて来たICRPによる単純な近似は、過度に安全の結果を与えることがわかった。これらの結果によりボクセルファントムとモンテカルロ計算の使用が、線量計算において有効であることが示された。
木名瀬 栄; Zankl, M.*; 船曳 淳*; 野口 宏; 斎藤 公明
Journal of Nuclear Science and Technology, 41(Suppl.4), p.136 - 139, 2004/03
本研究では、C-14,Na-24,P-32,Co-60,Sr-89,Sr-90,Y-90,Y-91,Cs-137,Pm-147,Tl-204 のベータ線放出核種について、モンテカルロ法により、MIRD5型ファントムの膀胱壁のS値を評価した。また、原研で開発したボクセルファントムについても同様にS値を評価し、MIRD5型ファントムのS値と比較した。さらに、それぞれのS値は、ICRP30の簡易仮定法から算出したS値とも比較した。その結果、膀胱壁の吸収線量は、膀胱内容物の吸収線量の半分にはならないこと,膀胱壁の重量に大きく依存することがわかった。また、簡易仮定法から算出したS値は、膀胱内ベータ線放出核種に対し保守的な値になることがわかった。
木名瀬 栄; Zankl, M.*; 船曳 淳*; 野口 宏; 斎藤 公明
KEK Proceedings 2003-15, p.45 - 52, 2004/02
放射線防護分野や医療分野では、さまざまなベータ線放出核種の線量評価を適切に実施できるようにする必要がある。現在、内部被ばく線量、特に臓器・組織吸収線量を適切に評価するために、S値が利用されているが、ポジトロンCT(PET)に利用される陽電子放出核種や膀胱内ベータ核種に対するS値のデータが少ない。こうした状況を踏まえ、本研究では、モンテカルロシミュレーション及びボクセルファントムの利用により、脳全体及び膀胱壁に対するベータ線放出核種のS値を評価した。核種は、F-18等のPET核種及びC-14やP-32等の研究用RI核種とした。その結果、PET核種に対する脳全体へのS値について、陽電子と消滅
線の寄与を定量的に明らかにするとともに、陽電子と消滅線に対する系統的評価を可能にした。また、研究用RI核種に対する膀胱壁へのS値については、既存のS値が線量を過大評価する傾向があり、モンテカルロ計算による適切なS値評価を行う必要があることがわかった。
木名瀬 栄; Zankl, M.*; 桑原 潤; 佐藤 薫; 野口 宏; 船曳 淳*; 斎藤 公明
Radiation Protection Dosimetry, 105(1-4), p.557 - 563, 2003/09
被引用回数：27 パーセンタイル：84.38(Environmental Sciences)内部被ばく線量評価では、比吸収割合 (SAF) を正確に求める必要がある。SAFは、ある線源組織内で特定の種類の放射線として放出されたエネルギーのうち、ある標的組織の単位質量あたりに吸収される割合として定義され、これまでMIRD-5型ファントムを用いて評価されてきた。しかし、近年CTやMRIにより得られた人体断面画像を利用して構築されたボクセルファントムが開発され、SAFのより現実的な評価が可能となってきた。原研では、これまで日本人成人のボクセルファントムを男女それぞれ1体ずつ (Otoko,Onago) 構築し、ボクセルファントムに対する外部被ばく線量評価用EGS4ユーザーコード (UCPIXEL) を開発した。本研究では、UCPIXELコードを内部被ばく線量評価用コード (UCSAF) に拡張し、そのコードの妥当性検証を行った。また、SAFに及ぼすファントムの相違の影響を検討した。
高橋 史明; 山口 恭弘; 岩崎 みどり*; 宮澤 忠蔵*; 浜田 達二*; 船曳 淳*; 斎藤 公明
Radiation Protection Dosimetry, 103(2), p.125 - 130, 2003/01
被引用回数：4 パーセンタイル：31.64(Environmental Sciences)光子外部被ばくに対して歯エナメル質が受ける線量を、頭部物理ファントム内に置いた歯のサンプルを用いたESR線量計測法により調査した。この他に歯領域における線量をTLD検出器を用いて測定した。ボクセル型ファントムを物理ファントムのCT画像から作成した。このボクセル型ファントムを用いたモンテカルロ計算により、実験結果の解析を行った。これらの手法により得られたデータは、既に改良MIRD型ファントムを用いた計算により得られたエナメル質線量と比較,検討した。本研究により、MIRD型ファントムを用いた計算により得られたエナメル質線量から臓器線量への換算係数は、ESR線量計測によるレトロスペクティブな個人線量推定に適用可能であることが明らかとなった。その一方で、100keV以下の光子入射に対しては、頭部の大きさ及び構造がエナメル質線量に影響を与える可能性があることが示された。
高橋 史明; 山口 恭弘; 斎藤 公明; 岩崎 みどり*; 宮澤 忠蔵*; 浜田 達二*; 船曳 淳*
Journal of Nuclear Science and Technology, 39(Suppl.2), p.1314 - 1317, 2002/08
光子外部被ばくに対して、歯エナメル質を用いたESR線量計測法による臓器線量及び実効線量の推定を可能とする技術を確立するため、エナメル質の線量の解析を行った。エナメル質の吸収線量は、EGS4コード及び新たに歯を定義したMIRD-5型の数学人体模型を用いたモンテカルロ計算により得られた。また、組織等価物質で構成され人骨を埋め込んだ頭部物理ファントムを用いた実験を行った。歯及びTLD検出器を物理ファントム内の歯の位置に設置し、歯エナメル質部の線量を測定した。実験結果は光子が頭部の前方から入射する場合は計算結果とよく一致した。しかし、後方入射の場合、実験結果は計算結果より小さい値を示した。そこで、実験に用いた物理ファントムのCT画像からVoxel型ファントムを作成し、このVoxel型ファントム及びEGS4コードを組み込んだ計算コードUCPIXELを用いた検証計算を行い、実験結果の妥当性を確認した。
船曳 淳*; 角田 弘和*
JNC TJ9410 2002-001, 96 Pages, 2002/03
JNC-TJ9410-2002-001.pdf:2.94MB
BN及びBFS炉心体系を正確にモデル化することのできる3次元Hex-Z体系用解析コードの汎用性を向上させ、高精度な核特性解析を実現するために以下の整備を行った。 NSHEX用3次元Hex-Z体系用輸送摂動計算コードのノード内中性子束再構築法を改良した。併せて、ノード内中性子束再構築法を用いて得られる中性子束分布を基に、ピーキング係数、最大線出力等の設計パラメータを計算するための機能を3次元Hex-Z体系用輸送ノード法計算コードNSHEX-BURNに追加した。 3次元Hex-Z体系用有限差分法輸送計算コードMINIHEXを実用レベルに改良するため、キャッシュチューニング等のプログラム構造の改良、加速法の適用、並列計算版の整備を実施した。プログラム構造の改良及び中性子束外挿法の適用によって約3.8倍の速度向上を得た。 さらに並列化を実施することにより共有メモリ型並列計算機GP7000上で約5.3倍(9PE使用)、EWSクラスタ上で1.5倍(4PE使用)の速度向上が得られた。また、並列計算機を整備したことにより、MINIHEXとのインターフェイス機能を追加整備した。 これにより、MINIHEXで計算した中性子束を用いた反応率計算が可能となった。MINIHEX用の3次元輸送摂動計算コードSNPERT-HEXZをベースにMINIHEX用3次元摂動計算コードを整備した。これにより、MINIHEXで計算した中性子束及び固有値を用いた摂動計算が可能となった。
船曳 淳*; 角田 弘和*
JNC TJ9400 2001-008, 256 Pages, 2001/03
JNC-TJ9400-2001-008.pdf:6.54MB
BN及びBFS炉心体系を正確にモデル化することのできる3次元Hex-Z体系用解析コードの汎用性を向上させ、高精度な核特性解析を実現するために以下のコード整備を行った。NSHEXコードを中性子束ソルバーとする3次元輸送燃焼計算コードNSHEX-BURNを整備した。本コードは、計算体系が全炉心形状に限定されるものの、拡散燃焼計算コードMOSESと同等な燃料管理、燃焼計算機能を備えている。試計算の結果から、出力分布等の空間分布諸量については、輸送効果により拡散燃焼計算コードの結果と僅かな差がみられたが、燃焼に伴う実効増倍率の変化はほぼ一致した。NSHEXコードで計算した角度束、随伴角度束を用いる3次元輸送摂動計算コードを整備した。試計算の結果から、角度束の内積計算において適用した三次元中性子束再構築法の精度が角度積内積値を介して反応度変化の精度を支配することがわかった。NSHEXコードの加速法を検討し、高次モーメントまでを考慮した中性子束外挿法を外部反復加速に適用する方法が最も有効であることがわかった。この加速法を適用した場合、最大で約1/3の計算時間で収束解が得られた。反応率解析コードLAGOONに、集合体径方向6角断面内の中性子束分布から任意の位置における中性子束を内挿する機能を付加した。これにより、LAGOONコードの計算可能な体系は、XYZ、XY、RZ体系に加えて、3次元HexZおよびTriZ-体系が追加され、解析適用範囲が拡がった。二次元輸送摂動計算コードSNPERTを拡張し、ミクロ断面積を使用した摂動計算が可能となった。機能面では反応度マップおよび核種毎の密度計算、遅発中性子割合や中性子生成時間の計算機能を追加した。
木名瀬 栄; Zankl, M.*; 桑原 潤; 佐藤 薫; 野口 宏; 船曳 淳*; 斎藤 公明
Radiation Risk Assessment Workshop Proceedings, p.118 - 127, 2001/00
内部被ばく線量評価の精度向上を図る一環として、ボクセルファントムの比吸収割合を計算した。計算に際して、ボクセルファントム内の光子・電子輸送計算を可能とするコードを開発した。開発したコードを用いて、GSFが開発したボクセルファントムの比吸収割合を計算した結果、GSFで計算した比吸収割合とよく一致し、コードの妥当性が検証された。また、原研において開発されたボクセルファントムの比吸収割合についても計算し、他のボクセルファントムの比吸収割合と比較した結果、比吸収割合は臓器重量やファントムの構造の相違に影響することがわかった。
渡辺 立子; 佐藤 理*; 久保田 あさ子*; 船曳 淳*; 斎藤 公明
no journal, ,
これまでに、われわれは、おもに低LET放射線によるDNA損傷の生成過程を、飛跡構造シミュレーションを出発点として直接作用と間接作用を段階を追ってモデル化しシミュレーションするシステムを確立してきた。今回、新たに、プロトンからウランまでのいずれの核種の荷電粒子も扱える飛跡構造シミュレーションコードを構築した。本研究の目的は、この新たに構築したシステムを用いて、重粒子線によるエネルギー付与の微細構造がDNA損傷の初期生成スペクトル(損傷数及び損傷の位置関係)にどのように反映され、また、飛跡内でどのようにDNA損傷が分布するかを推測し、LET及びイオン核種による生物効果の違いとの関連性を探ることである。本発表では、構築した重粒子線シミュレーションコードの概要について述べるとともに、細胞環境,水溶液、のDNAサンプルを想定した条件下で、おもに炭素について計算したDNA損傷スペクトルのLET依存性を示す。
渡辺 立子; 佐藤 理*; 久保田 あさ子*; 船曳 淳*; 斎藤 公明
no journal, ,
本研究の目的は、われわれが新たに構築したシステムを用いて、重粒子線によるエネルギー付与の微細構造がDNA損傷の初期生成スペクトル(損傷数及びDNA上の損傷の位置関係)にどのように反映され、また、飛跡内でどのようにDNA損傷が分布するかを推測し、LET及びイオン核種による生物効果の違いとの関連性を探ることである。本発表では、細胞環境,水溶液のDNAサンプルを想定した条件下で、ヘリウム,炭素,ネオン,鉄イオンについて計算したDNA損傷スペクトルのLET依存性を示すとともに、一部のイオンについては飛跡に沿った損傷分布についてのデータを示す。
渡辺 立子; 佐藤 理*; 久保田 あさ子*; 船曳 淳*; 斎藤 公明
no journal, ,
われわれは、エネルギー付与の構造とDNA損傷の初期生成スペクトル(損傷数及び損傷間の位置関係)との関係を明らかにすることは、生物影響上重要なDNA損傷を特定し、さまざまな条件下での放射線影響を推測するうえで重要であると考え、重粒子線やX線のトラックの微細構造,細胞中でのDNA損傷の生成メカニズムのモデルに基づいて、DNA損傷生成過程をシミュレーションするシステムを構築し、エネルギー付与の微視的な分布とDNA損傷との関係を調べている。発表では、おもに炭素線等の重粒子線についての、具体的な結果を示す。また、エネルギー付与の分布,損傷生成過程(直接作用と間接作用),DNAの形態等の、放射線影響の初期過程においてDNA損傷スペクトルを決定付けると考えられる因子の寄与に関する知見について述べる。この上で、DNA損傷スペクトルや損傷分布と細胞死等の生物効果との関連性について議論したい。本発表は、放射線作用の初期過程に関するワークショップにおける講演である。
