Spontaneous magnetic field and disorder effects in BaPtAsSb with a honeycomb network

足立 匡*; Ogawa, Taiki*; 小宮山 陽太*; 須村 拓也*; Saito-Tsuboi, Yuki*; Takeuchi, Takaaki*; Mano, Kohei*; Manabe, Kaoru*; 川端 幸樹*; 今津 毅士*; et al.

Physical Review B, 111(10), p.L100508_1 - L100508_6, 2025/03

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.111.L100508

Chiral superconductivity exhibits the formation of novel electron pairs that breaks the time-reversal symmetry and has been actively studied in various quantum materials in recent years. However, despite its potential to provide definitive information, effects of disorder in the crystal structure on the chiral superconductivity has not yet been clarified, and therefore the investigation using a solid-solution system is desirable. We report muon-spin-relaxation (SR) results of layered pnictide BaPtAsSb with a honeycomb network composed of Pt and (As, Sb). We observed an increase of the zero-field SR rate in the superconducting (SC) state at the Sb end of , suggesting the occurrence of a spontaneous magnetic field due to the time-reversal symmetry breaking in the SC state. On the other hand, a spontaneous magnetic field was almost and completely suppressed for the As-Sb mixed samples of and 0.2, respectively, suggesting that the time-reversal symmetry-breaking SC state in is sensitive to disorder. The magnetic penetration depth estimated from transverse-field SR measurements at and 0.2 behaved like weak-coupling -wave superconductivity. These seemingly incompatible zero-field and transverse-field SR results of BaPtAsSb with could be understood in terms of chiral -wave superconductivity with point nodes on the three-dimensional Fermi surface.

ICRP2007年勧告に準拠する内部被ばく線量評価に用いる実効線量係数(受託研究)

高橋 史明; 真辺 健太郎; 佐藤 薫

JAEA-Review 2020-068, 114 Pages, 2021/03

JAEA-Review-2020-068.pdf:2.61MB

現在の日本国内の放射線安全規制は、国際放射線防護委員会(ICRP)による1990年勧告の主旨に基づいて制定されているが、ICRPはこれに置き換わる2007年勧告を公開した。そのため、原子力規制委員会の下に設置されている放射線審議会では、最新の2007年勧告の主旨を国内の規制へ取り入れるための検討を進めている。また、ICRPは2007年勧告に準拠する内部被ばく評価に用いる実効線量係数の公開も進めており、内部被ばくの評価法に係る技術的基準の見直しも想定される。現在のところ、作業者や公衆の内部被ばく防護のための濃度限度について、改正に必要な実効線量係数の全ては公開されていない。一方で、既に公開されている実効線量係数については、作業者の内部被ばく防護で重要な核種へ適用されるものも含まれる。そこで、ICRPが平成28年(2016年)から令和元年(2019年)にかけて発刊した「職業人の放射性核種摂取(Occupational Intakes of Radionuclides)シリーズ」のparts2、3及び4に基づいて、新しい実効線量係数及び基本となる線量評価モデルやデータをレビューし、現在の国内における内部被ばく評価法に係る技術的基準からの変更点を調査した。さらに、今後の2007年勧告を踏まえた内部被ばく評価法に係る技術的基準の円滑な改正に供するため、課題等を整理した。

Estimating internal dose coefficients of short-lived radionuclides in accordance with ICRP 2007 Recommendations

真辺 健太郎; 佐藤 薫; 高橋 史明

Journal of Nuclear Science and Technology, 56(5), p.385 - 393, 2019/05

https://doi.org/10.1080/00223131.2019.1585988

高エネルギー加速器施設では、高エネルギー粒子と施設構造物、施設内の空気等との核反応によって様々な放射性核種が生成され、施設作業者に対する潜在的な内部被ばく源となる。しかしながら、国際放射線防護委員会(ICRP)が公開しているICRP 2007年勧告に従う線量係数(放射性核種1Bq摂取当たりの預託実効線量)の中には、半減期が10分未満の短半減期核種は含まれていない。そこで、本研究では対応する元素の体内動態モデル等に基づき、このような短半減期核種の吸入摂取及び経口摂取に対するICRP 2007年勧告に従う線量係数を評価した。その結果をICRP 1990年勧告に従う線量係数と比較したところ、吸入摂取では線量係数が減少し、経口摂取では増加する傾向が見られた。こうした線量係数の変化は、線量計算手順の変更や消化管モデルの改訂等が原因であることが明らかになった。この結果は、高エネルギー加速器施設におけるICRP 2007年勧告に対応した放射線防護計画の立案に有用なものとなる。

平均的成人日本人男性ファントムを用いた光子及び電子比吸収割合の評価

真辺 健太郎; 佐藤 薫; 高橋 史明

JAEA-Data/Code 2014-017, 60 Pages, 2014/10

JAEA-Data-Code-2014-017.pdf:15.4MB
JAEA-Data-Code-2014-017-appendix(CD-ROM).zip:0.62MB

国際放射線防護委員会ICRPは、2007年勧告において、コーカソイドの体格、臓器質量のデータに基づく人体モデルを線量評価のための標準ファントムと定めた。標準ファントムは、内部被ばく線量評価においては、比吸収割合SAFの算出に用いられる。一方、成人日本人は、成人コーカソイドに比べ小柄であり、臓器質量の特徴も異なる。SAFは体格や臓器質量に依存するため、両人種間の身体的特性の違いが線量係数に影響を及ぼす可能性がある。そこで、平均的成人日本人男性ファントムJM-103を汎用放射線輸送計算コードMCNPX 2.6.0に組み込み、67個の線源領域と41個の標的臓器の組合せについて、10keVから10MeVの範囲の25種類の単色光子及び電子に対するSAFを計算した。また、本研究の計算結果とICRPの成人男性の標準ファントムによるSAFを比較して、成人日本人とコーカソイド間の身体的特性の違いがSAFに及ぼす影響を分析した。本研究で計算したJM-103のSAFは、成人日本人男性と成人コーカソイド男性の身体的特性の違いが線量係数に及ぼす影響を評価するための基礎データとなる。

平均的成人日本人ボクセルファントムの光子比吸収割合評価への適用

佐藤 薫; 真辺 健太郎; 遠藤 章

Radioisotopes, 61(6), p.315 - 320, 2012/06

https://doi.org/10.3769/radioisotopes.61.315

放射線被ばくに対する線量評価では、体格・臓器質量が臓器線量に影響するため、評価対象者の体格特性を可能な限り考慮して線量を評価することが求められるケースがある。日本人は、西欧人よりも小柄であるため、その体格・臓器質量を反映したファントムの開発が求められていた。これまでに原子力機構では、ある特定の成人日本人のCT画像を利用して、Otoko, Onago, JM, JFと呼ばれる複数の男女のボクセルファントムを開発した。本研究では、JM, JFファントムをもとに、体格・臓器質量について、成人日本人の平均的な特性を持ち、かつ、ICRP 2007年勧告(ICRP Publication 103)において実効線量の算定で必要とされているすべての臓器を有する男性(JM-103)及び女性(JF-103)のボクセルファントムを新たに開発した。そして、JM-103及びJF-103について、光子に対する比吸収割合を計算し、Otoko, Onago, JM, JFによる値と比較した。その結果、各ファントムの光子吸収割合は、臓器質量に強く依存することを明らかにした。このことから、平均的成人日本人の体格を模擬したJM-103及びJF-103は、ICRP 2007年勧告に基づき、標準的な成人日本人に対する線量のための有効なツールと考えられる。

ICRP2007年勧告に基づく内部被ばく線量評価コードの開発,2; 核種摂取量推定機能の開発; 平成30年度の進捗状況

真辺 健太郎; 嶋 洋佑*; 佐藤 薫; 高橋 史明

no journal, , 

放射線施設等における個人線量管理や、事故等で放射性核種を体内に取り込んだ際の内部被ばく線量評価では、全身カウンタやバイオアッセイ等のモニタリング結果から核種の摂取量を推定する。本研究では、国際放射線防護委員会(ICRP)2007年勧告に従う内部被ばく線量評価コードの開発の中で、最新の体内動態モデルを用いて、モニタリング結果から核種の摂取量を推定する機能の開発を進めている。平成30年度は、平成29年度に実施した概念設計に基づき、1回又は複数回の急性摂取及び慢性摂取を対象とし、最尤推定法により摂取量を推定する基本機能を開発した。また、本機能の妥当性の検証は、核種摂取量推定に関する先行研究を例題とし、本機能による推定結果を文献値と比較することにより行うこととした。当日の発表では、本機能が採用した摂取量推定手法と数例の比較結果について報告する。

放射性セシウムの慢性摂取による内部被ばく線量評価に対する体内動態モデル更新の影響

真辺 健太郎; 佐藤 薫; 高橋 史明

no journal, , 

放射性核種を継続的に摂取し続ける慢性摂取では、摂取開始から一定時間が経過した後で体内の放射能が平衡状態になるという特徴がある。本研究では、Csの可溶性エアロゾルの慢性摂取について、国際放射線防護委員会(ICRP)による体内動態モデルの更新が内部被ばく線量評価に及ぼす影響を調べた。新旧2種類の動態モデルを用いて体内放射能の推移及び年実効線量率を計算した結果、体内放射能が平衡状態となる3年経過後において、体内放射能は呼吸気道における動態モデルの更新により13%増加し、線量率はセシウムの全身移行モデルの更新により41%増加することが明らかになった。

ICRP2007年勧告に基づく内部被ばく線量評価コードの開発; コード版の開発

真辺 健太郎; 渡嘉敷 雄士*; 佐藤 薫; 高橋 史明

no journal, , 

原子力機構安全研究センターでは、原子力規制委員会放射線安全規制研究戦略的推進事業として、平成29年度からの4ヶ年計画で、国際放射線防護委員会(ICRP)2007年勧告に基づく内部被ばく線量評価コードの開発を進めている。事業3年目となる平成31年度は、放射性核種1Bq摂取当たりの預託実効線量(線量係数)を計算する機能とモニタリング値から核種の摂取量を推定する機能を統合し、計算条件等を指定するグラフィカルユーザーインターフェース(GUI)を開発することで、コードのプロトタイプ(版)を完成させた。版は、JavaアプリケーションとしてWindows, Linux及びmacOSマシンで動作する。GUIによる操作では、計算対象核種, 摂取経路, 化学形の他、核種摂取量推定機能では摂取時期及びモニタリング値も入力する。さらに、使用する体内動態モデルに関する移行経路の追加や移行係数の変更、1990年勧告対応のモデルやデータの使用も可能とした。本発表では、版の概要とコードの完成及び公開までの計画について報告する。

ICRP新消化管モデルが経口摂取量評価に与える影響

真辺 健太郎; 横山 須美; 遠藤 章; 佐藤 薫

no journal, , 

国際放射線防護委員会(ICRP)がPublication 100(Publ.100)において導入したヒト消化管モデル(HATM: Human Alimentary Tract Model)は、Publ.30モデルの開発以降に得られた新たな知見等を取り入れ、Publ.30モデルにコンパートメントを追加し詳細化するとともに、物質移行に関するパラメータが成人男女,年齢に応じて与えられた新しいモデルである。本研究では、HATMの導入による内部被ばく評価への影響を明らかにするために、経口摂取量の評価に必要な排泄率についてHATMとPubl.30モデル間での比較を行い、さらにそれに基づき評価される経口摂取量について比較を行った。成人男性がPuを摂取したときの排泄率について比較した結果、排泄率にモデル間の違いが見られた。そして摂取から710日目に採取した糞試料から摂取量を評価すると、HATMはPubl.30モデルの約720倍にもなることが明らかになった。

平均的成人日本人男性ファントムに基づく内部被ばく線量の計算

真辺 健太郎; 佐藤 薫; 遠藤 章

no journal, , 

ICRP2007年基本勧告に基づく内部被ばくによる実効線量等の評価では、標準的なコーカソイドの体格・臓器質量データを有するファントムで算出した比吸収割合SAFを用いるとされている。コーカソイドとわれわれ日本人の体格・臓器質量等は異なるため、日本人の体格・臓器質量等を反映したSAFを用いて算出した内部被ばく線量に関する知見は、国内法令への2007年勧告の取入れの検討等で重要となる。そこで、本研究では、成人日本人男性の平均的な体格・臓器質量を持つJM-103ファントムを用いて評価したSAFをもとに、作業者のK, Ag及びIの吸入摂取量あたりの実効線量に相当する量(実効線量)を計算し、ICRP標準成人男性ファントムのSAFに基づく値と比較した。その結果、全身に分布するKについては人種間の体格の違い、Agについては集積する肝臓の質量の違いに起因し、JM-103の方が大きい実効線量を与えるが、その違いは10%程度であることがわかった。また、Iは、集積する甲状腺の質量に差がほとんどないため、摂取量あたりの実効線量もほぼ等しいことが明らかになった。今後、さまざまな核種,摂取条件について計算を行い、線量の違いを系統的に解析する予定である。