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論文

Development of radiation resistant monitoring system in light water reactor

武内 伴照; 大塚 紀彰; 中野 寛子; 飯田 竜也*; 小沢 治*; 柴垣 太郎*; 駒野目 裕久*; 土谷 邦彦

QST-M-16; QST Takasaki Annual Report 2017, P. 67, 2019/03

福島第一原子力発電所事故の教訓から、過酷事故が発生した軽水炉の状況下でも使用可能な監視システムの技術開発を実施している。本システムの開発の課題として、耐放射線性カメラや可視光無線伝送システムで使用する撮像素子や電源IC等の耐放射線性が挙げられる。本研究では、耐放射線性カメラ撮像素子に対する$$gamma$$線の積算線量の影響を調べるため、異なる積算線量時においてフォトゲート(PG)駆動電圧に対する取得画像輝度のダイナミックレンジの違いを調べた。また、カメラ及び可視光無線伝送システムにおいて共通して使用する電源ICについて、$$gamma$$線環境下における出力電圧をモニタリングし、積算線量に対する変化を調べた。撮像素子は、PG駆動電圧調整ユニットに接続した簡易的なカメラシステムを照射室内に設置し、出力画像をモニタで観察した。その結果、ダイナミックレンジを最大とするPG駆動電圧の最適値は積算線量に影響することが分かり、PG駆動電圧の変更によって実質的な耐放射線性を向上させたカメラシステムの可能性を見出した。一方、電源ICは、入力電圧を発生する定電圧電源を接続し、出力電圧とともに、絶縁破壊による短絡発生の有無を調べるため、熱電対で測定したIC表面温度データをデータロガーで収集した。その結果、出力電圧は比較的低い積算線量で一時的に減少した後に復帰し、その後はほぼ安定することが分かり、あらかじめ照射したICを用いること等により放射線環境下においても安定した出力を得る見通しを見出した。

論文

Oscillating radial collimators for the chopper spectrometers at MLF in J-PARC

中村 充孝; 川北 至信; 神原 理; 青山 和弘; 梶本 亮一; 中島 健次; 河村 聖子; 池内 和彦*; 菊地 龍弥; 稲村 泰弘; et al.

JPS Conference Proceedings (Internet), 8, p.036011_1 - 036011_6, 2015/09

強磁場や高温といった試料環境下での非弾性中性子散乱実験のニーズが近年高まってきているが、これらの試料環境機器に起因する不要な散乱が微弱な非弾性シグナルの検知に悪影響を及ぼすという問題があった。我々はこの問題点を克服するため、J-PARC物質・生命科学実験施設内のチョッパー分光器用揺動式ラジアルコリメータの開発を進めた。本研究ではBL01四季及びBL14アマテラス用にそれぞれ新規開発した揺動式ラジアルコリメータの特性について報告する。

論文

Production of no-carrier-added $$^{64}$$Cu and applications to molecular imaging by PET and PETIS as a biomedical tracer

渡邉 茂樹; 飯田 靖彦*; 鈴井 伸郎; 片渕 竜也*; 石井 里美; 河地 有木; 花岡 宏史*; 渡辺 智; 松橋 信平; 遠藤 啓吾*; et al.

Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 280(1), p.199 - 205, 2009/04

 被引用回数:16 パーセンタイル:20.08(Chemistry, Analytical)

Copper-64 was produced by the $$^{64}$$Ni(p,n)$$^{64}$$Cu reaction using enriched-$$^{64}$$NiO target. We investigated and compared the production yield of $$^{64}$$Cu for proton beams of various energies by using a thick target. Enriched-$$^{64}$$Ni was recovered with high yield by simple procedures. Imaging studies using positron emission tomography (PET) and positron emitting tracer imaging system (PETIS) were performed. We obtained clear images in PET and PETIS studies. The results of this study indicate that $$^{64}$$Cu can be utilized as a biomedical tracer for the molecular imaging both in animals and plants.

論文

Production of $$^{67}$$Cu via the $$^{68}$$Zn(p,2p) $$^{67}$$Cu reaction and recovery of $$^{68}$$Zn target

片渕 竜也*; 渡辺 智; 石岡 典子; 飯田 靖彦*; 花岡 宏史*; 遠藤 啓吾*; 松橋 信平

Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 277(2), p.467 - 470, 2008/08

 被引用回数:21 パーセンタイル:14.83(Chemistry, Analytical)

The radionuclide $$^{67}$$Cu was produced via the $$^{68}$$Zn(p,2p) $$^{67}$$Cu reaction by irradiating enriched $$^{68}$$Zn targets with 70-MeV proton beam. $$^{67}$$Cu was chemically separated from target zinc material by an ion-exchange chromatography method using Chelex-100 chelating ion-exchange resin. Procedure for recovery of the enriched $$^{68}$$Zn was developed. The target recovery yield in this method was evaluated to be more than 97%.

論文

イオンビームによる医学用放射性核種の製造と腫瘍特異的な癌診断と治療への応用

飯田 靖彦*; 花岡 宏史*; 片渕 竜也*; 渡邉 茂樹; 石岡 典子; 渡辺 智; 松橋 信平; 樋口 徹也*; 織内 昇*; 遠藤 啓吾*

JAEA-Review 2007-060, JAEA Takasaki Annual Report 2006, P. 128, 2008/03

PET is superior in quantitative measurement, so $$^{18}$$F-FDG-PET is most valuable tool for tumor diagnosis. Although several positron emitters have been used for PET, their uses are limited for their short half-lives. Compared with these radionuclides, $$^{64}$$Cu and $$^{76}$$Br have appropriate properties ($$^{76}$$Br: T$$_{1/2}$$ = 16.1hr, $$^{64}$$Cu: T$$_{1/2}$$ = 12.7hr) and they may have great potentials for PET utility. In this study, we synthesized monoclonal antibody (mAb) labeled with $$^{64}$$Cu or $$^{76}$$Br and evaluated their potential for tumor diagnosis with PET. The results of tumor localization studies show that $$^{64}$$Cu or $$^{76}$$Br labeled mAb were highly accumulated to tumor. From these data, the use of $$^{64}$$Cu and $$^{76}$$Br has great advantage for PET utility.

論文

Production of radioisotopes for nuclear medical application

片渕 竜也*; 渡辺 智; 石岡 典子; 松橋 信平; 飯田 靖彦*; 花岡 宏史*; 遠藤 啓吾*

JAEA-Review 2006-042, JAEA Takasaki Annual Report 2005, P. 132, 2007/02

$$^{67}$$Cuは、崩壊に伴って放出する$$beta$$線のエネルギーと半減期が5mm程度の腫瘍の治療に適していると考えられる。そこで、低酸素細胞に選択的に集積する銅キレート剤ATSMに$$^{67}$$Cuを標識するために、イオンビームを用いた$$^{67}$$Cuの製造に関する研究を行った。TIARAのAVFサイクロトロンを用いて、$$^{68}$$Znターゲットに70MeVのプロトンビームを3$$mu$$で6時間照射し、照射直後に120MBqの$$^{67}$$Cuを得た。ターゲットである$$^{68}$$Znから$$^{67}$$Cuを分離するために、照射後のターゲットの酸溶解液を、陽イオン交換樹脂,キレート樹脂,陰イオン交換樹脂で順次処理することにより、不純物として含まれる金属イオンを除去するとができ、最終的に1匹のマウスを対象とした抗腫瘍効果試験が行える33MBqの$$^{67}$$Cuを得ることに成功した。

論文

Production of radioisotopes for nuclear medicine using ion beam technology and its utilization for both therapeutic and diagnostic application in cancer

飯田 靖彦*; 花岡 宏史*; 片渕 竜也*; 渡辺 智; 石岡 典子; 松橋 信平; 織内 昇*; 樋口 徹也*; 宮久保 満之*; 遠藤 啓吾*

JAEA-Review 2006-042, JAEA Takasaki Annual Report 2005, P. 165, 2007/02

Radioimmunotherapy (RIT) becomes one of the most promising treatments for cancer therapy. Recently, because various radioisotopes are being used for RIT, the efficient tailor-made therapy is thought to be possible. The high energy $$beta$$-particle-emitter, such as $$^{90}$$Y (2.28 MeV), seems particularly well suited for the treatment of relatively large tumor masses, but the middle energy $$beta$$-particles, such as $$^{67}$$Cu (0.18-0.58 MeV), may have an advantage in treating small lesions. In this study, we prepared $$^{67}$$Cu and evaluated its potential of application for RIT in tumor bearing mice. Our results of tumor localization studies show that $$^{67}$$Cu was expected to be suitable for RIT.

口頭

がん診断・治療における新規放射性核種の有用性

飯田 靖彦*; 花岡 宏史*; 吉岡 弘樹*; 宮久保 満之*; Paudyal, B.*; 樋口 徹也*; 織内 昇*; 遠藤 啓吾*; 片渕 竜也*; 石岡 典子; et al.

no journal, , 

近年、がん診断における$$^{18}$$F標識グルコース($$^{18}$$F-FDG)の有用性が明らかとなり、多数の施設においてPETによる画像診断が行われるようになっている。しかしながら、現在PETに用いられている放射性同位元素はいずれも半減期が短く、その利用には制限があるのが現状である。そこで、製薬会社において製造し、医療現場への供給が可能な半減期を有する新規PET用核種の製造とそれを用いた放射性薬剤の開発・有効性の確認に関する研究を進めている。本シンポジウムにおいては、新規核種として開発を進めている、$$^{64}$$Cu, $$^{67}$$Cu, $$^{76}$$Br, $$^{177}$$Luについて、それぞれの核種の特徴及び研究開発の進捗を紹介する。

口頭

イオンビームによる医学用放射性核種の製造,1; $$^{64}$$Cu, $$^{67}$$Cu

渡邉 茂樹; 飯田 靖彦*; 片渕 竜也*; 渡辺 智; 花岡 宏史*; 石岡 典子; 松橋 信平; 遠藤 啓吾*

no journal, , 

銅には多くの放射性同位体が存在し、それぞれが多様な特徴を持つことから、医学分野においてさまざまな利用法が期待されている。その中でも、$$^{64}$$Cuは(1)半減期が12.7hと現在利用されているPET薬剤に比べ長いことから、製薬企業などからの供給が可能になる。(2)壊変形式がEC+$$beta$$$$^{+}$$壊変(61%), $$beta$$$$^{-}$$壊変(39%)と多様であることから、PET診断・がん治療の両方への応用が可能である、などの観点から注目されている。また、$$^{67}$$Cuは$$beta$$$$^{-}$$線放出核種で、(1)平均エネルギーが0.18$$sim$$0.58MeV程度であり、5mm程度の小さな腫瘍の治療に適している。(2)半減期が長く(61.9h)、Cu-ATSMなどの銅標識薬剤が腫瘍に集積する時間と同程度で、長時間に渡り坑腫瘍効果が期待できることから、今後治療への応用が期待される核種である。今回、われわれは医学用新規放射性核種としての$$^{64}$$Cu, $$^{67}$$Cuに着目し、サイクロトロンによる$$^{64}$$Cu, $$^{67}$$Cuの製造と化学分離、及びターゲットの回収方法について検討を行ったので報告する。

口頭

$$^{76}$$Br- or $$^{64}$$Cu-labeled antibody for immuno-PET in quantitative evaluation of radioimmunotherapy

飯田 靖彦*; 花岡 宏史*; 石岡 典子; 片渕 竜也*; 渡辺 智; 渡邉 茂樹; 松橋 信平; 樋口 徹也*; 織内 昇*; 遠藤 啓吾*

no journal, , 

PET is superior in quantitative measurement, so $$^{18}$$F-FDG-PET is most valuable tool for tumor diagnosis. Although several positron emitters have been used for PET, their uses are limited for their short half-lives. Compared with these radionuclides, $$^{64}$$Cu and $$^{76}$$Br have appropriate properties ($$^{76}$$Br: T$$_{1/2}$$ = 16.1 hr, $$^{64}$$Cu: T$$_{1/2}$$ = 12.7 hr) and they may have great potentials for PET utility. In this study, we synthesized monoclonal antibody (mAb) labeled with $$^{64}$$Cu or $$^{76}$$Br and evaluated their potential for tumor diagnosis with PET. The results of tumor localization studies show that $$^{64}$$Cu or $$^{76}$$Br labeled mAb were highly accumulated to tumor. From these data, the use of $$^{64}$$Cu and $$^{76}$$Br has great advantage for PET utility.

口頭

イオンビームによる医学用放射性核種の製造

渡邉 茂樹; 石岡 典子; 渡辺 智; 松橋 信平; 飯田 靖彦*; 花岡 宏史*; 遠藤 啓吾*; 片渕 竜也*

no journal, , 

近年、ポジトロン断層撮像法(PET)は新たなガン診断用ツールとして急速に普及・拡大している。このPETに用いられる放射性核種の主なものとして$$^{18}$$F(半減期: 110分),$$^{11}$$C(半減期: 20分)などが挙げられるが、いずれも半減期が短く、その利用にはサイクロトロンの設置などが必要となることから、その普及が制限されてきた。そこで、われわれは製薬企業等からの供給が可能となる長さの半減期を持つ新規放射性核種に着目し研究を開始したが、その中でも半減期12.7時間のポジトロン放出核種である$$^{64}$$Cuに着目し、イオンビームによる医学用放射性核種として$$^{64}$$Cuの製造及びPET用放射性薬剤としての有用性について検討を行ったので報告する。

口頭

Utility of $$^{64}$$Cu for immuno-PET; In vivo measurement of radiation dose for radioimmunotherapy

飯田 靖彦*; 花岡 宏史*; 片渕 竜也*; 渡辺 智; 石岡 典子; 松橋 信平; 織内 昇*; 樋口 徹也*; 宮久保 満之*; 遠藤 啓吾*

no journal, , 

Radioimmunotherapy (RIT) becomes one of the most promising treatments for cancer therapy. Recently, RIT becomes available for clinical use and shows high efficacy, but it has some adverse effects for radiation to normal tissues and its therapeutic window is limited. So, assessment of radiation dose deliver to both tumor and normal tissues is very important for RIT. PET is superior in quantitative measurement and it can estimate radiation dose directly. Although representative positron emitter has short half-life, which is not good for labeling of antibody, $$^{64}$$Cu has appropriate property, T$$_{1/2}$$ = 12.7 hr, and it may have a great potential for immuno-PET. In this study, we prepared a radioimmunoconjugate, NuB2, anti-CD20 monoclonal antibody (mAb), labeled with $$^{64}$$Cu, and evaluated potential for in vivo quantitative measurement of radiation dose for RIT. NuB2 was labeled with $$^{64}$$Cu. For in vivo studies, SCID mice bearing CD20$$^{+}$$ tumor were used. After administration, biodistribution and PET imaging were performed. For the results of biodistribution, $$^{64}$$Cu-NuB2 was highly accumulated to CD20$$^{+}$$ tumor, and PET images could show the same results. From these date, the use of $$^{64}$$Cu immuno-PET has potential for accurately measurement of radiation dose for RIT.

口頭

Application of PET imaging with $$^{64}$$Cu for quantitative evaluation of radioimmunotherapy

飯田 靖彦*; 花岡 宏史*; 片渕 竜也*; 渡辺 智; 石岡 典子; 松橋 信平; 織内 昇*; 樋口 徹也*; 宮久保 満之*; 遠藤 啓吾*

no journal, , 

$$^{64}$$Cu is one of the most attractive candidate emitter for radioimmunotherapy (RIT). $$^{64}$$Cu releases positron emitter (0.653 MeV, 18%) as well as middle energy $$beta$$-particles (0.578 MeV, 37%), so it can be applied for diagnostic imaging with PET. PET is superior in quantitative measurement and suitable for evaluation of therapeutic effect with RIT. PET can also directly estimate radiation dose of RIT. In this study, we prepared a radioimmunoconjugate, NuB2, anti-CD20 monoclonal antibody (mAb), labeled with $$^{64}$$Cu, and evaluated its potential for PET imaging with RIT. NuB2 was labeled with $$^{64}$$Cu. For in vivo studies, SCID mice bearing CD20$$^{+}$$ tumor were used. After administration, biodistribution and PET imaging were performed. For the results of biodistribution, $$^{64}$$Cu-NuB2 was highly accumulated to CD20$$^{+}$$ tumor, and PET images could show the same results. From these date, the use of $$^{64}$$Cu for PET imaging has potential for accurately evaluation of therapeutic effect of RIT.

口頭

J-PARCチョッパー分光器用ラジアルコリメータの性能評価試験

中村 充孝; 川北 至信; 神原 理; 青山 和弘; 山内 康弘; 梶本 亮一; 池内 和彦*; 飯田 一樹*; 稲村 泰弘; 中島 健次; et al.

no journal, , 

近年、高温や強磁場等といった特殊環境下での中性子非弾性散乱実験のニーズが高まっている。その一方、これらの試料環境機器を起源とする不要な散乱が、微弱な非弾性シグナルの検知に悪影響を及ぼすという問題があり、その対策が必須である。我々は、この問題を解決するため、J-PARCチョッパー分光器用ラジアルコリメータの開発を進めてきた。今回の講演では、ラジアルコリメータ性能評価試験の結果について紹介する予定である。

口頭

J-PARCチョッパー分光器用ラジアルコリメータの開発と特性評価

中村 充孝; 川北 至信; 神原 理; 山内 康弘; 青山 和弘; 梶本 亮一; 池内 和彦*; 飯田 一樹*; 稲村 泰弘; 中島 健次; et al.

no journal, , 

近年、高温や強磁場等といった特殊環境下での中性子非弾性散乱実験のニーズが高まっているが、これらの試料環境機器を起源とする不要な散乱が微弱な非弾性シグナルの検知に悪影響を及ぼすという問題があり、その対策が必須である。我々は、この問題を解決するためJ-PARCチョッパー分光器用ラジアルコリメータの開発を進め、数百meV程度の比較的高いエネルギー領域を対象とするBL01(4SEASONS)と80meV程度以下の低いエネルギー領域を対象とするBL14(AMATERAS)用のラジアルコリメータをそれぞれ製作した。

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