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論文

Pulse radiolysis of sodium formate aqueous solution up to 400 $$^{circ}$$C; Absorption spectra, kinetics and yield of carboxyl radical CO$$_{2}^{cdot}$$$$^{-}$$

Lin, M.; 勝村 庸介; 室屋 裕佐*; He, H.*; 宮崎 豊明*; 広石 大介*

Radiation Physics and Chemistry, 77(10-12), p.1208 - 1212, 2008/10

 被引用回数:23 パーセンタイル:80.76(Chemistry, Physical)

室温から400$$^{circ}$$Cの高温までの水の放射線分解反応をパルスラジオリシス法により調べた。試料には中性のギ酸ナトリウム水溶液をN$$_{2}$$Oで飽和したものを用いた。$$^{.}$$OH+HCOO$$^{-}$$$$rightarrow$$CO$$_{2}^{cdot}$$$$^{-}$$+H$$_{2}$$Oという反応で生成するCO$$_{2}^{cdot}$$$$^{-}$$の吸収スペクトルは温度上昇に伴って赤色シフトし、吸収極大波長は25$$^{circ}$$Cにおいては235nmであったのに対し、400$$^{circ}$$Cでは280nmであった。また、CO$$_{2}^{cdot}$$$$^{-}$$は二次反応で減衰し、その速度定数(2${it k}$/$$varepsilon$$)は温度上昇に対して単調な傾向とはならなかった。すなわち、(2${it k}$/$$varepsilon$$)は200$$^{circ}$$Cまでわずかに増加し、その後急激に減少し、300$$^{circ}$$Cで極小となった後、再び急激に増加する傾向が350$$^{circ}$$Cを超えるまで見られた。また${it G}$ $$times$$ $$varepsilon$$(CO$$_{2}^{cdot}$$$$^{-}$$)は温度上昇に伴って増加し、400$$^{circ}$$Cにおいては密度効果が大きかった。$$varepsilon$$(CO$$_{2}^{cdot}$$$$^{-}$$)が温度に依存しないと仮定することで得られる${it G}$(CO$$_{2}^{cdot}$$$$^{-}$$)の密度依存性は[${it G}$(e$$_{rm aq}^{-}$$)+${it G}$(H$$^{.}$$)+${it G}$($$^{.}$$OH)]の密度依存性とよく一致した。

論文

Water radiolysis with heavy ions of energies up to 28 GeV, 3; Measurement of ${it G}$(MV$$^{.+}$$) in deaerated methyl viologen solutions containing various concentrations of sodium formate and Monte Carlo simulation

山下 真一; 勝村 庸介; Lin, M.; 室屋 裕佐*; 宮崎 豊明*; 村上 健*; Meesungnoen, J.*; Jay-Gerin, J.-P.*

Radiation Research, 170(4), p.521 - 533, 2008/10

 被引用回数:7 パーセンタイル:27.27(Biology)

NIRSのHIMACからのGeV級重粒子線(HeからFeまでの6種類)をメチルビオローゲン,ギ酸水溶液に照射した際のメチルビオローゲンカチオンラジカルの生成収量${it G}$(MV$$^{.+}$$)(100eV)$$^{-1}$$を測定した。これにより重粒子線トラック内におけるラジカル生成物のダイナミクスの評価を行った。これと並行してモンテカルロシミュレーションも実施し、測定結果を非常によく再現することに成功した。このシミュレーションに基づき、実験的には困難な微視的スケールで重粒子線トラックの特徴や特異な照射効果の由来について検討を行った。

論文

Water radiolysis with heavy ions of energies up to 28 GeV, 1; Measurements of primary ${it g}$ values as track segment yields

山下 真一; 勝村 庸介; Lin, M.; 室屋 裕佐*; 宮崎 豊明*; 村上 健*

Radiation Physics and Chemistry, 77(4), p.439 - 446, 2008/04

 被引用回数:32 パーセンタイル:88.78(Chemistry, Physical)

放射線医学総合研究所の重粒子線加速器HIMACからのGeV級高エネルギー重粒子線を用いて水の放射線分解について研究した。$$^{4}$$He$$^{2+}$$, $$^{12}$$C$$^{6+}$$, $$^{20}$$Ne$$^{10+}$$, $$^{28}$$Si$$^{14+}$$, $$^{40}$$Ar$$^{18+}$$, $$^{56}$$Fe$$^{26+}$$という6種類のイオン種をそれぞれ150, 400, 400, 490, 500, 500MeV per uというエネルギーで用いた。対応するLET(線エネルギー付与)は2.2, 13, 30, 54, 92, 183eV per nmである。サンプル内でのLETの変化は十分に小さいため、トラックセグメント収量の測定を行った。具体的には特に重要な水分解生成物である水和電子, OHラジカル, 過酸化水素の三つについて実用上重要な中性条件のもとプライマリ収量の測定を実施した。

論文

Radiation-induced radical polyaddition of Bis($$alpha$$-trifluoromethyl-$$beta$$, $$beta$$-difluorovinyl) terephthalate with excess of various ethers

榎本 一之*; 前川 康成; 勝村 庸介*; 宮崎 豊明*; 吉田 勝; 浜名 浩*; 成田 正*

Macromolecules, 38(23), p.9584 - 9593, 2005/11

 被引用回数:9 パーセンタイル:30.8(Polymer Science)

燃料電池用電解質膜や超微細加工用レジスト用樹脂としての利用が期待できるフッ素系ポリマーの合成を目的として、フッ素系モノマーと過剰量存在する種々のエーテル類との放射線ラジカル重付加反応について検討した。フッ素系モノマーBFPは、0$$^{circ}$$Cで、大過剰のエーテルの存在下で$$gamma$$線照射すると、ラジカル重付加反応により、BPFとエーテル類が交互に配列したフッ素系ポリマーが生成することを見いだした。特に、エーテルとして、ジオキサン(DOX)とジエチルエーテルを用いたとき、Mnが5100と3900の線状交互共重合体が得られた。これらのモデル反応とその速度論解析より、BFPがエーテル類と反応して生成した一置換体が、速やかに二分子目のエーテル類と反応することで、大過剰のエーテルが存在するにもかかわらず、重付加反応が進行し、高分子量の交互ポリマーを与えることを明らかとした。

口頭

室温から超臨界状態におけるベンゼン水溶液の放射線分解生成物の温度変化

宮崎 豊明*; 勝村 庸介*; Lin, M.*; 室屋 裕佐*; 田口 光正; 浅野 雅春; 吉田 勝

no journal, , 

室温から超臨界状態までのベンゼン水溶液の放射線分解過程を解明するため、$$gamma$$線照射及び生成物分析を行った。液体クロマトグラフィーによりベンゼンの分解G値及び生成物のG値の測定を行い、室温と超臨界状態での反応生成物を通して高温・超臨界水中でのベンゼンと水の放射線分解生成物の反応を検討し、室温と高温・超臨界水中ではベンゼンの分解機構が異なることを明らかにした。

口頭

ガン治療用重粒子線による水分解,2; モンテカルロ計算を用いたトラック内反応の検討

山下 真一*; 勝村 庸介; Lin, M.; 室屋 裕佐*; 宮崎 豊明*; 村上 健*; Meesungnoen, J.*; Jay-Gerin, J.-P.*

no journal, , 

HCOO-を生体分子と捉えると、COO-同士の反応は重粒子線トラック内において高密度に生成した水分解ラジカルが生体分子を多重攻撃して修復不可能な損傷を与えることに対応付けられ、重粒子線の有する高い生物学的効果に対する一つの説明ができる。

口頭

ガン治療用重粒子線による水分解,1; 水分解生成物の収量測定

前山 拓哉*; 勝村 庸介; 山下 真一*; Lin, M.; 室屋 裕佐*; 宮崎 豊明*; 村上 健*; Baldacchino, G.*

no journal, , 

より高いLET領域におけるe-(aq)、H$$_{2}$$O$$_{2}$$の収量測定を行い、イオン種によるトラック構造の違いを見ることができた。また、OH収量の時間変化の類推に3CACの系が適用できる目処がたったが、反応経路の追及や励起波長の選定及び吸収エネルギー補正など、さらに検討を進める必要がある。

口頭

Water radiolysis with heavy ions of energies up to 28 GeV; Investigation of track structure and intra-track reactions

山下 真一*; 勝村 庸介; Lin, M.; 室屋 裕佐*; 宮崎 豊明*; 村上 健*; Meesungnoen, J.*; Jay-Gerin, J.-P.*

no journal, , 

Presently, heavy-ion therapy is already used for cancer treatment. However, the detailed mechanism for explaining the distinctive radiobiological properties of heavy ions is not clarified yet. In this work, the relevance of track structure to the distinctive irradiation effects is discussed by using yield measurements and simulations of intra-track reactions. In the first measurements, primary g-values of e$$^{-}$$aq, $$^{.}$$OH, and H$$_{2}$$O$$_{2}$$ in pure water have been determined as track segment yields. In the second measurements, G-values of MV$$^{+.}$$ in methyl viologen (MV) aqueous solutions irradiated in the presence of various concentrations of formate have been obtained. In these measurements, temporal information during intra-track reactions can be extracted. In parallel, Monte Carlo simulations were also conducted to complement the lack of microscopic information. From these modeling calculations, it is found that the scavenging efficiency can fall down at scavenging capacity higher than 10$$^{9}$$ s$$^{-1}$$ because of the possible occurrence of "second-scavenging" reactions, and the relevance to radiobiological effects can be viewed as a result of clustered damage in DNA.

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