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論文

Utilization status of the electron accelerator and the $$gamma$$-ray irradiation facilities

上松 敬; 宇野 定則; 花屋 博秋; 山縣 諒平; 清藤 一; 長尾 悠人; 山崎 翔太; 川島 郁男*; 八木 紀彦*; 高木 雅英*; et al.

JAEA-Review 2015-022, JAEA Takasaki Annual Report 2014, P. 173, 2016/02

高崎量子応用研究所の電子加速器及び$$gamma$$線照射施設を2014年度年間計画に基づいて照射利用に供した。利用件数は、2013年度に比べ、電子加速器では故障のため減少し、$$gamma$$線ではわずかに増加し、それぞれ205件及び857件だった。東京電力福島第一原子力発電所の事故に対する復興対応関連の課題については、電子加速器では35件、$$gamma$$線照射施設においては172件の利用があった。

論文

Operation of the electron accelerator and the $$^{60}$$Co $$gamma$$-ray irradiation facilities

宇野 定則; 花屋 博秋; 山縣 諒平; 清藤 一; 長尾 悠人; 山崎 翔太; 上松 敬; 川島 郁男*; 八木 紀彦*; 高木 雅英*; et al.

JAEA-Review 2015-022, JAEA Takasaki Annual Report 2014, P. 172, 2016/02

平成26年度の高崎量子応用研究所の$$gamma$$線照射施設及び電子加速器の運転状況を報告する。$$gamma$$線照射施設はおおむね順調に稼働したが、電子加速器は34年間にわたる稼働による経年劣化のために、主に放電による故障が頻発し、約5ヶ月間停止した。$$gamma$$線照射施設第1棟,第2棟及び食品照射棟の年間運転時間は、各19,907時間、13,831時間及び7,293時間で、電子加速器では746時間であった。$$gamma$$線照射施設では2.22PBqの新線源を5本補充し、20本の古い線源を処分した。電子加速器では、前述の故障に対してその都度適切に対処をしたが、完全な修復には至っていない。

論文

原子力機構高崎研電子加速器の現状

宇野 定則; 花屋 博秋; 山崎 翔太; 山縣 諒平; 清藤 一; 長尾 悠人; 上松 敬; 川島 郁男*; 八木 紀彦*; 高木 雅英*; et al.

第28回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会報告集, p.121 - 123, 2015/12

高崎量子応用研究所の電子加速器は最大出力2MV、30mA、60kWで、1981年1月に運転が開始された。この加速器は圧力容器内に2本の加速管を内蔵しており、垂直および水平方向に電子線を発生できるデュアルビーム型電子加速器である。平成26年度は4月から10月にかけて経年劣化による故障が頻発し、稼働率は60%に低下した。垂直ラインは、これらの故障が原因で0.5MVの運転はできない状況であり、更に水平ラインの部品を垂直ラインの故障した機器に転用したため水平運転は停止中である。本研究会では、当電子加速器の運転・故障の状況および整備の内容を報告する。

論文

半導体型積算線量計による環境放射能の測定,1; 従来測定法との比較による可能性評価

吉原 利一*; 長尾 悠人; 橋田 慎之介*; 河地 有木; 藤巻 秀

電力中央研究所報告(O14002), 19 Pages, 2015/05

従来法に比べて非侵襲的で、かつ労力等において有利な積算線量計を用いた方法により、環境中での樹体等からの放射能測定・汚染度推定が可能か明らかにすることを目的とした。千葉県我孫子市と東京都狛江市で生育するサクラとスギの樹体を対象として積算線量計による線量率等の測定を行い、以下の点を明らかにした。低バックグラウンド放射線量下でサクラ切断枝の放射線量測定値を検証した結果、樹体の遮蔽効果を仮定した補正値において従来手法と同等のBGとの差分の有意性、および採取地区間の有意差が確認できた。また、放射性Cs濃度とも相関が認められた。さらに、実環境下に生育するスギ立木の放射線量測定値を検証した結果、樹体の遮蔽効果を仮定した補正値においてとBGとの差分の有意性が認められた。一方、樹体内汚染分布等の影響を受け放射性Cs濃度との相関は大きく低下した。以上の結果、樹体の遮蔽効果・樹体内汚染分布等の適切な測定値の補正を行えば、積算線量計による環境中での樹体等からの放射能測定・汚染度推定が可能と考えられた。今後、樹体の遮蔽効果や樹体内汚染分布に関する補正精度の向上や、信頼限界の明示などを進め、森林管理などへの利用を図る。

論文

Utilization status of the electron accelerator and the $$gamma$$-ray irradiation facilities

上松 敬; 花屋 博秋; 山縣 諒平; 清藤 一; 長尾 悠人; 金子 広久; 山口 敏行*; 川島 郁男*; 八木 紀彦*; 高木 雅英*; et al.

JAEA-Review 2014-050, JAEA Takasaki Annual Report 2013, P. 183, 2015/03

電子加速器及び$$gamma$$線照射施設を2013年度年間計画に基づいて照射利用に供した。電子線及び$$gamma$$線照射施設の利用件数は2012年度と同様であった。東京電力福島第一原子力発電所の事故に対する復興対応関連の課題については、電子加速器では47件、$$gamma$$線照射施設においては91件の利用があった。

論文

Operation of the electron accelerator and the $$gamma$$-ray irradiation facilities

上松 敬; 花屋 博秋; 山縣 諒平; 清藤 一; 長尾 悠人; 金子 広久; 山口 敏行*; 川島 郁男*; 八木 紀彦*; 高木 雅英*; et al.

JAEA-Review 2014-050, JAEA Takasaki Annual Report 2013, P. 182, 2015/03

電子・$$gamma$$線照射施設はほぼ順調に稼動した。2013年度における運転時間は、電子加速器では1242時間、コバルト第1棟では18900時間、コバルト第2棟では11804時間、食品棟では6587時間であった。主要なメンテナンスは次の通りである。電子加速器ではSF$$_{6}$$ガス回収装置の更新を行った。コバルト施設の整備時にプール水を保管するための600m$$^{3}$$の貯水タンクを設置した。コバルト第1棟及び第2棟では線源の補充を行った。食品棟では定期整備を行った。

論文

Utilization status of the electron accelerator and the $$gamma$$-ray irradiation facilities

上松 敬; 春山 保幸; 花屋 博秋; 山縣 諒平; 清藤 一; 長尾 悠人; 金子 広久; 山口 敏行*; 八木 紀彦*; 高木 雅英*; et al.

JAEA-Review 2013-059, JAEA Takasaki Annual Report 2012, P. 181, 2014/03

電子加速器及び$$gamma$$線照射施設を年間計画に基づいて照射利用に供した。電子線の利用件数では2011年度に比べ変化はなく、$$gamma$$線照射施設の利用件数は幾らかの減少が見られた。福島第一原子力発電所の事故に対する復興対応関連の課題については、電子加速器では14件、$$gamma$$線照射施設においては93件の利用があった。

論文

Operation of the electron accelerator and the $$gamma$$-ray irradiation facilities

上松 敬; 春山 保幸; 花屋 博秋; 山縣 諒平; 清藤 一; 長尾 悠人; 金子 広久; 山口 敏行*; 八木 紀彦*; 高木 雅英*; et al.

JAEA-Review 2013-059, JAEA Takasaki Annual Report 2012, P. 180, 2014/03

電子・$$gamma$$線照射施設は大きなトラブルはなく順調に稼動した。2012年度における運転時間は、電子加速器では910時間、コバルト第1棟では15738時間、コバルト第2棟では10537時間、食品棟では7871時間であった。主要なトラブル,メンテナンスは次の通りである。電子加速器ではSF$$_{6}$$ガス回収装置が故障し空気の混入があった。コバルト第1棟では定期整備と線源の補充を行った。古くなった$$^{60}$$Co30cm棒状線源15本、$$^{60}$$Co球状線源12個及び$$^{137}$$Cs線源5個の処分をアイソトープ協会を通して行った。

論文

2013 IEEE NSS/MIC/RTSDに参加して

長尾 悠人

放影協ニュース, (78), p.14 - 15, 2014/01

IEEE(米国電気電子学会)が主催する放射線検出器及びイメージングに関する国際会議2013 IEEE NSS/MIC/RTSDが2013年10月27日から11月2日まで、韓国のソウルで開催された。世界各国から約2400名が参加し、1683件の発表があった。会議は主にNSS, MIC, RTSDの各分野のセッション及び分野間のジョイントセッションからなり、各セッションは口頭またはポスター発表となっていた。NSSは、原子核科学、放射線計測、高エネルギー物理学、宇宙物理学などに関する会議で、放射線計測の基礎から応用まで、内容が多岐にわたっていた。MICは、イメージングの物理的,工学的,数学的側面からの研究に関する会議で、放射線を用いたイメージング装置(CT, PET, SPECT、コンプトンカメラなど)にとどまらず、MRI、光イメージング、超音波イメージングやそれらの融合(マルチモダリティ)など、イメージングに関する幅広い内容を扱っていた。特に、粒子線治療のイメージングに関しては、Special Focus Workshopの一つとしても開催され、注目を集めていた。RTSDは、半導体放射線検出器の開発と応用に関する会議で、中性子検出器も重要なテーマとなっていた。また、企業による展示・セッションや、ショートコース、リフレッシャーコースといった教育的なプログラムも用意されており、口頭・ポスターセッションと併せて大変有益な情報を得ることができた。

論文

Operation of the electron accelerator and the $$gamma$$-ray irradiation facilities

上松 敬; 春山 保幸; 花屋 博秋; 山縣 諒平; 清藤 一; 長尾 悠人; 金子 広久; 山口 敏行*; 八木 紀彦*; 高木 雅英*; et al.

JAEA-Review 2012-046, JAEA Takasaki Annual Report 2011, P. 174, 2013/01

電子・$$gamma$$線照射施設は大きなトラブルもなく順調に稼動した。2011年度における運転時間は、電子加速器では1059時間、コバルト第1棟では18722時間、コバルト第2棟では9976時間、食品棟では7427時間であった。主要なトラブルメンテナンスは次の通りである。電子加速器では電子流制御回路の故障とSF$$_{6}$$絶縁ガスへの空気の混入のトラブルがあり修理を行った。コバルト第2棟の定期整備を行った。コバルト第2棟への線源の補充を行った。古い線源の処分では、30cm棒状線源45本とコインタイプ線源8個と$$gamma$$フレックス用線源の処分を日本アイソトープ協会を通して行った。

論文

Utilization of the electron accelerator and the $$gamma$$-ray irradiation facilities

春山 保幸; 上松 敬; 花屋 博秋; 山縣 諒平; 清藤 一; 長尾 悠人; 金子 広久; 山口 敏行*; 八木 紀彦*; 高木 雅英*; et al.

JAEA-Review 2012-046, JAEA Takasaki Annual Report 2011, P. 175, 2013/01

電子加速器及び$$gamma$$線照射施設を年間計画に基づいて照射利用に供した。電子線の利用では、原子力施設材料やバイオ技術の分野が増加し、有機材料の分野や宇宙環境材料の分野で減少が見られた。$$gamma$$線照射施設の利用においては、宇宙環境材料及び有機材料の分野で増加したが、原子力施設の材料研究やバイオ技術分野で減少した。福島第一原子力発電所の震災での復興支援においては、電子加速器では15件、$$gamma$$線照射施設においては94件の利用があった。

論文

Effect of temperature on the response of alanine dosimeters under low dose and long time irradiation

清藤 一; 長尾 悠人; 桃木 洋平*; 金子 広久; 中川 和道*; 小嶋 拓治

JAEA-Review 2012-046, JAEA Takasaki Annual Report 2011, P. 153, 2013/01

宇宙放射線の線量計測など、アラニン線量計の低線量域での応用が広がっている。総線量約10$$sim$$20Gy、照射時間約100hの条件下におけるアラニン線量計の線量応答値に対する照射中及び照射後の温度の影響を20$$sim$$80$$^{circ}$$Cの範囲で調べた。既知の高線量域での照射温度補正係数に加え、照射後の温度の影響に基づいて推定した照射中の高温による応答値の減衰を考慮することで、より正確な線量評価が可能であることが示唆された。

論文

An Evaluation of three-dimensional imaging by use of Si/CdTe Compton cameras

山口 充孝; 長尾 悠人; 河地 有木; 藤巻 秀; 神谷 富裕; 小高 裕和*; 国分 紀秀*; 武田 伸一郎*; 渡辺 伸*; 高橋 忠幸*; et al.

Proceedings of 2013 IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference Record (NSS/MIC), 3 Pages, 2013/00

A Monte Carlo simulation system was developed to estimate the response of Compton camera against $$gamma$$-ray emissions from RI spots in a PET-standard human-body phantom. The quality of the three-dimensional imaging program for the Si/CdTe Compton camera to reconstruct the image of the RI spots in a phantom was evaluated by the system, when the phantom has three hot sphere-regions with the same known RI density and different diameters, in other words, different known intensities. The density values of the hot regions reconstructed by the three-dimensional imaging program for the Compton camera were consistent to the known intensities of the RI. It demonstrates sufficient quality of the program for Si/CdTe Compton camera to image RI spots in the phantom.

論文

A New method for monitoring beam range by measuring low energy photons

山口 充孝; 鳥飼 幸太*; 河地 有木; 島田 博文*; 佐藤 隆博; 長尾 悠人; 藤巻 秀; 国分 紀秀*; 渡辺 伸*; 高橋 忠幸*; et al.

Proceedings of 2013 IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference Record (NSS/MIC), 2 Pages, 2013/00

We studied a new method to monitor a beam range in heavy-ion radiation therapy on the basis of measurement of low energy photons emitted from a track of the ion beam. A 290 MeV/u carbon beam was injected into a cylindrical water phantom. A CdTe semiconductor detector with a lead slit having a width of 2 mm was placed at a side of the phantom. In order to measure the position dependence of the low energy photon count, the beam range was varied by changing the energy of injected ions using a binary energy degrader placed about 100 cm upstream of the beam focal point. The measured photon count decreased when the detector got closer to the end point of the beam range and the derivative of the photon count values sharply changed within a depth variation of a few mm in front of the range position. This was explained by our theoretical study assuming secondary electron bremsstrahlung. These results indicate that this new method could be useful to estimate the range position from the observation of bremsstrahlung with an accuracy of a few mm.

論文

Beam range estimation by measuring bremsstrahlung

山口 充孝; 鳥飼 幸太*; 河地 有木; 島田 博文*; 佐藤 隆博; 長尾 悠人; 藤巻 秀; 国分 紀秀*; 渡辺 伸*; 高橋 忠幸*; et al.

Physics in Medicine and Biology, 57(10), p.2843 - 2856, 2012/05

 被引用回数:11 パーセンタイル:47.86(Engineering, Biomedical)

We describe a new method for estimating the beam range in heavy-ion radiation therapy by measuring the ion beam bremsstrahlung. We experimentally confirm that the secondary electron bremsstrahlung process provides the dominant bremsstrahlung contribution. A Monte Carlo simulation shows that the number of background photons from annihilation $$gamma$$ rays is about 1% of the bremsstrahlung strength in the low-energy region used in our estimation (63-68 keV). Agreement between the experimental results and the theoretical prediction for the characteristic shape of the bremsstrahlung spectrum validates the effectiveness of our new method in estimating the ion beam range.

論文

アラニン線量計の低線量・長時間照射下における温度特性

長尾 悠人; 清藤 一; 桃木 洋平*; 金子 広久; 中川 和道*; 小嶋 拓治

Radioisotopes, 61(4), p.173 - 177, 2012/04

宇宙放射線の線量計測等、アラニン線量計の低線量域での応用が広がっている。総線量約10-20Gy,照射時間約100hの条件下におけるアラニン線量計の線量応答値に対する照射中及び照射後の温度の影響を20-80$$^{circ}$$Cの範囲で調べた。既知の高線量域での照射温度係数に加え、照射後の温度の影響に基づいて推定した照射中の高温による応答値の減衰を考慮することで、より正確な線量評価が可能であることが示唆された。

論文

Operation of the electron accelerator and $$gamma$$-ray irradiation facilities

春山 保幸; 花屋 博秋; 山縣 諒平; 清藤 一; 長尾 悠人; 金子 広久; 山口 敏行*; 八木 紀彦*; 高木 雅英*; 川島 郁男*; et al.

JAEA-Review 2011-043, JAEA Takasaki Annual Report 2010, P. 174, 2012/01

電子加速器の運転時間は9月から3月までは、国際原子力人材育成イニシアチブ予算に基づく高稼働化運転のため月曜日から金曜日まで9:00から22:30まで稼働させたため、1,065.2(947.9)※時間であり、平成21年度と比較して7%増加した。$$gamma$$線照射施設の運転時間は、コバルト第1棟20,691(15,971)時間、コバルト第2棟9,981(12,389)時間、食品棟7,076(7,681)時間であり、平成21年度と比較して第1棟では、30%増加、第2棟は20%減少、食品棟も8%減少した。第1棟での運転時間の増加は、耐放射線性試験のための長時間連続照射が増えたためである。コバルト第2棟第6照射室は週末運転を継続して実施している。平成23年3月11日に発生した東日本大震災では、電子加速器の本体内部の部品の脱落やしゃへい扉の一部破損等の被害が発生したが、大事には至らなかった。ただし、以降年度末まで照射運転は停止した。

論文

Utilization of the $$gamma$$-ray irradiation facilities and electron accelerator

金子 広久; 春山 保幸; 花屋 博秋; 山縣 諒平; 清藤 一; 長尾 悠人; 山口 敏行*; 八木 紀彦*; 高木 雅英*; 川島 郁男*; et al.

JAEA-Review 2011-043, JAEA Takasaki Annual Report 2010, P. 175, 2012/01

$$gamma$$線照射施設及び1台の電子加速器を2011年3月11日に発生した震災以降、点検等のため年度末まで利用を停止した以外は、ほぼ年間の運転計画に基づいて照射利用に供した。2010年度の$$gamma$$線照射施設の利用は、環境保全技術及び基盤技術分野が増加し、有機放射線化学及びバイオ技術分野が減少した。電子加速器の利用は、宇宙環境材料分野が増加し、有機放射線化学及び施設供用分野が減少した。

口頭

Substantiative experiments of distortion correction for novel Si/CdTe Compton camera

河地 有木; 山口 充孝; 長尾 悠人; 鈴井 伸郎; 藤巻 秀; 神谷 富裕; 小高 裕和*; 国分 紀秀*; 武田 伸一郎*; 石川 真之介*; et al.

no journal, , 

In order to extend the application of Compton imaging to the fields of medicine and biology, the imaging quality and quantitatively of Compton camera systems must be improved by correcting and normalizing spatial distortions. Several techniques have been developed for correcting the imaging errors in radionuclide-based imaging systems used to quantitatively analyze target physiological functions. Spatial distortion can be corrected by integrating individually reconstructed peaks of imaging data obtained by a Compton camera with the peaks of point $$gamma$$ sources. To improve the efficiency distortion, the individual detector efficiencies are normalized by flat panel phantoms, which is equivalent to the image of efficiency map of the camera geometry. Currently, we are constructing a Si/CdTe Compton imaging system. The imaging system has high spatial and energy resolutions and a wide energy range. We performed imaging experiments by placing point $$gamma$$ sources of $$^{133}$$Ba (364 keV) and $$^{22}$$Na (511 keV) in a reticular pattern at intervals of 20 mm within an FOV in front of the camera. As a result, an intensity distribution map of each source and distorted images point source showing the forms of elliptical object around the corner of the FOV were obtained. Such a distortion is a marked characteristic of Compton imaging at near-field area of camera head for medicine and biology.

口頭

植物中の複数元素の動態を同時に追跡する方法

河地 有木; 鈴井 伸郎; 石井 里美; 山崎 治明; 尹 永根; 山口 充孝; 長尾 悠人; 神谷 富裕; 高橋 忠幸*; 中野 隆史*; et al.

no journal, , 

これまで原子力機構では、ポジトロンイメージング技術を用いて植物体内におけるさまざまな栄養・有害元素の動態解析を行ってきた。今後、環境汚染物質の輸送現象を理解するため、輸送メカニズムを「借用」していると考えられる栄養元素の動態と環境汚染物資の動態とを同時に撮像・解析をする必要がある。しかし、ポジトロンイメージング装置は一元素しか可視化できないという制約があり、複数の元素が同一環境下・同一個体内において競合する現象を追跡することは困難であった。そこでわれわれは、入射する放射線のエネルギーを弁別し可視化できるコンプトンカメラ技術を、植物栄養学分野に応用する研究を進めている。コンプトンカメラは、植物中の複数元素の動態を同時に追跡することが可能で、この分野における革新的な貢献が期待できる。本発表では、同時に追跡が可能な栄養・有害元素の放射性トレーサの組合せ、植物実験を可能にする投与・計測システムといった実験手法、本イメージング装置の開発状況について報告する。

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