SUMRAY: R and Python codes for calculating cancer risk due to radiation exposure of a population

佐々木 道也*; 古川 恭治*; 佐藤 大樹; 嶋田 和真; 工藤 伸一*; 高木 俊治*; 高原 省五; 甲斐 倫明*

Journal of Radiation Protection and Research, 48(2), p.90 - 99, 2023/06

https://doi.org/10.14407/jrpr.2022.00213

本論文では、日本保健物理学会で設立した「放射線被ばくに伴うがんリスク推定コードの開発専門研究会(2020-2021年度)」の活動成果である計算コードについて報告する。当該専門研究会では、放射線被ばくに伴うがんリスク推定研究の促進を目的に、計算に使用したアルゴリズムやパラメータを含めてソースコードを明らかにし、コードの改変や再配布を許可するライセンスのもと公開することとした。計算コードはSUMRAYと名付けられ、2種類のコンピュータ言語(RおよびPython)でコーディングされた。本コードは、モンテカルロ法を用いて積算過剰リスクを95%信頼区間とともに計算できる。計算条件を合わせて、SUMRAYの結果とソースコード非公開の既存コードの結果とを比較したところ、信頼区間の範囲内で合理的に一致することを確認した。オープン・ソース・ソフトウェアであるSUMRAYは、放射線被ばくに伴うがんリスク推定研究の共通基盤として利用されることが期待される。

蒸気種遷移挙動評価手法の開発; FP蒸気種及びエアロゾルの化学形や、エアロゾルの物理的パラメータの評価に適用可能な測定技術の調査及び試計測に基づく適用可能性評価

高井 俊秀; 佐藤 勇*; 山下 真一郎; 古川 智弘

JAEA-Technology 2015-043, 56 Pages, 2016/02

JAEA-Technology-2015-043.pdf:23.14MB

ソースターム評価手法の高度化及び福島第一原子力発電所廃止措置に係る研究開発として、シビアアクシデント時に溶融燃料から放出される核分裂生成物(FP)の移行モデルの改良・高度化への適用に向けて、FPの化学挙動解明に向けた基礎基盤研究が実施されている。本研究では、FP移行モデルの改良に向けて必要となる、(1)放出直後からエアロゾル化するまでのFPの化学的な挙動や、(2)その後の化学挙動に影響を与えうるエアロゾル形状等の物理的パラメータの評価に適用可能な測定技術について調査するとともに、有望と考えられた分析手法については試計測により適用可能性を調べた。その結果、FP蒸気種及びエアロゾルの化学形の評価については、ラマン分光法が有望であり、室温同様、500Cに加熱した状態でも化学形の識別が可能であることが確認された。また、エアロゾルの化学形については、高温X線回折法も活用可能であることが確認された。一方、エアロゾルの物理的パラメータの評価については、カスケードインパクタで採取した試料を、透過型電子顕微鏡、エネルギー分散型X線分光法を用いて、観察・分析することが有望であることが確認された。

Study of ion-beam-induced damage and luminescence properties in terbium-implanted AlGaN

Park, J.-H.*; 若原 昭浩*; 岡田 浩*; 古川 雄三*; Kim, Y.-T.*; Chang, H.-J.*; Song, J.*; Shin, S.*; Lee, J.-H.*; 佐藤 真一郎; et al.

Japanese Journal of Applied Physics, 49(3), p.032401_1 - 032401_5, 2010/03

https://doi.org/10.1143/JJAP.49.032401

Terbium (Tb) ions were implanted into AlGaN epitaxial layers at room temperature to investigate ion-beam-induced damage and luminescence properties at various doses of - Tb/cm. Rutherford backscattering spectrometry/channeling (RBS/channeling) reveals that on-beam-induced damage level steeply increases and that the damage cannot be fully recovered even after rapid thermal annealing at 1100 C, when the dose exceeds Tb/cm. On the other hand, cathodoluminescence (CL) intensity related to Tb transitions increased initially and saturated above a dose of Tb/cm. The results suggest that Tb-related luminescence properties are much susceptible to defects and nonradiative defects, namely, Tb-defect complexes, are formed under low-dose conditions even at a very low structural defect density.

Progress in R&D efforts on the energy recovery linac in Japan

坂中 章悟*; 吾郷 智紀*; 榎本 収志*; 福田 茂樹*; 古川 和朗*; 古屋 貴章*; 芳賀 開一*; 原田 健太郎*; 平松 成範*; 本田 融*; et al.

Proceedings of 11th European Particle Accelerator Conference (EPAC '08) (CD-ROM), p.205 - 207, 2008/06

コヒーレントX線,フェムト秒X線の発生が可能な次世代放射光源としてエネルギー回収型リニアック(ERL)が提案されており、その実現に向けた要素技術の研究開発が日本国内の複数研究機関の協力のもと進められている。本稿では、ERL放射光源の研究開発の現状を報告する。

A New measurement of the astrophysical Li(, n)B reaction

石山 博恒*; 橋本 尚志; 石川 智子*; 渡辺 裕*; Das, S. K.*; 宮武 宇也; 溝井 浩*; 福田 共和*; 田中 雅彦*; 渕 好秀*; et al.

Physics Letters B, 640(3), p.82 - 85, 2006/09

https://doi.org/10.1016/j.physletb.2006.07.036

終状態を抑えながら、Li(,n)B反応の励起関数をE=0.7-2.6MeVの領域で測定した。従来よりも高統計で得られた結果は、E1.5MeVで、以前の測定データと二倍以上小さな断面積を示した。E=0.85MeV近傍に共鳴ピークを観測した。

Gated multiple-sampling and tracking proportional chamber; New detector system for nuclear astrophysical study with radioactive nuclear beams

橋本 尚志; 石山 博恒*; 石川 智子*; 川村 隆史*; 中井 浩二*; 渡辺 裕*; 宮武 宇也; 田中 雅彦*; 渕 好秀*; 吉川 宣治*; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 556(1), p.339 - 349, 2006/01

https://doi.org/10.1016/j.nima.2005.10.018

三次元の飛跡検出型の比例ガス検出器を開発した。ゲーティンググリッドの採用により、410個/秒の荷電粒子入射に対しても安定な性能を持続できる。ほぼ100の検出効率を持つので、ビーム強度の弱い短寿命核ビームによる天体核反応率の測定実験に最適な検出器である。

COレーザー照射によるPCBの分解試験

山内 俊彦; 亀井 康孝*; 伊藤 伸一*; 古川 行夫*; 峰原 英介

環境科学会誌, 14(1), p.73 - 76, 2001/01

https://doi.org/10.11353/sesj1988.14.73

FELレーザーを照射する前実験として、同じ発振波長域(赤外)にあるCOレーザーをPCBに照射し、分解試験を行った。ここでは、約100種類の異性体を含むPCB試料にレーザーを照射した。レーザー出力5W及びパルス幅80sのレーザーを照射したところ分解し、質量分析型ガスクロマトグラフィ(GC/MS)の測定から、照射によるPCBの分解効率は80%以上であった。

Arイオン飛跡周りのエネルギー付与分布の測定

田口 光正; 古川 勝敏; 森山 正洋*; 大野 新一*

JAERI-Review 99-025, TIARA Annual Report 1998, p.91 - 92, 1999/10

重イオン照射の特徴は物質への高密度かつ空間的に不均一なエネルギー付与であり、このことが高LET放射線の特異的な照射効果(化学反応、生物への致死効果など)を誘発すると考えられている。175MeV Arイオンを窒素ガス(約215Torr)に照射し、異なる励起状態からの発光を1mm程度の空間分解能を有する光学系によって測定した。337nmの発光はthe second positive systemと呼ばれる遷移(CBに相当し、この遷移は20eV程度の極めて低いエネルギーの電子によって高効率に誘導される。また、429nmの発光は窒素分子の全イオン化量に比例する発光強度を示す。それぞれの波長の発光強度についてイオン飛跡からの距離依存性を見積もったところ、距離100~1000nmの範囲において全イオン化量は距離の約2乗に反比例したが、低エネルギー電子は2.8乗とそれよりも急峻な距離依存性を示すことがわかった。

Predicted radiolysis yield in a Fricke solution irradiated with various heavy ions

大野 新一*; 古川 勝敏; 田口 光正; 南波 秀樹; 渡辺 宏

Radiation Physics and Chemistry, 55(5-6), p.503 - 506, 1999/00

https://doi.org/10.1016/S0969-806X(99)00301-1

水中を走る重イオンのエネルギー損失は、半古典的な考察から半径1nm範囲内に重イオンの直接作用によるエネルギー付与が22.8%起こることがわかる。また、それより外側の領域では2次電子を経由するエネルギー付与が起こる。気体試料中の電離量分布の実測データを解析することにより、2次電子を経由するエネルギー付与の分布を系統的にまとめることができた。フリッケ線量計の溶質濃度を既定することにより、重イオンの飛跡から距離tとt+tを半径とする単位長さの2つの円筒に挟まれた部分の体積2ttに含まれる溶質Feの個数が求められる。イオン照射によりこの領域に付与されるエネルギーは計算によって求められ、線照射でのG値の線量依存性をトラックの中心部分に相当するような高線量域まで仮定することによって、生成Feの個数の動径分布が求められた。生成Feの個数をt=0-にわたって積分することによって1MeV Hから1400MeV UにいたるイオンについてFe生成のG値が求められた。

The Photodissociation dynamics of dichloroethenes at 214 and 220nm

佐藤 圭*; 志平 良隆*; 綱島 滋*; 梅本 宏信*; 高柳 敏幸; 古川 勝敏; 大野 新一

Journal of Chemical Physics, 99(3), p.1703 - 1709, 1993/08

https://doi.org/10.1063/1.465287

214および220nmの紫外線でジクロロエチレンを光分解して生成する塩化水素HCl分子の初期回転分布を測定した。HCl分子は[2+1]の共鳴イオン化法により、飛行時間型質量分析装置を使って検出した。振動励起したHCl(v=1,および2)については、回転分布はボルツマン分布であったが、v=0のHCl分子については2つの温度成分より成るボルツマン分布で表わされた。この結果はジクロロエチレンの分解過程が1つではないことを示唆するものである。同様な方法で、生成する塩素原子についても検出した。基底状態の塩素原子(P)および励起状態の塩素原子(P/2)の生成比についての知見も得ることができた。