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論文

Organ doses of the fetus from external environmental exposures

Petoussi-Henss, N.*; 佐藤 大樹; Schlattl, H.*; Zankl, M.*; Spielman, V.*

Radiation and Environmental Biophysics, 60(1), p.93 - 113, 2021/03

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.01(Biology)

環境中の天然及び人工放射性核種に対する公衆の外部被ばく線量評価に資する線量換算係数の整備を進めている。これまでの研究で、年齢別の標準体型人を対象とした線量換算係数データベースを構築した。本研究では、新たに妊婦及び胎児を対象としたデータ整備を実施した。放射性核種は土壌深さ0.5g cm$$^{-2}$$もしくは大気に一様分布していると仮定し、土壌分布に対しては原子力機構の開発する放射線輸送計算コードPHITSを用いて放射線場を解析し、大気分布に対しては既存研究におけるYURIコードの解析結果を採用した。この放射線場中に、妊婦及び胎児の解剖学的構造を精密に再現した人体数値模型を配置し、電子・光子輸送計算コードEGSを用いて臓器吸収線量を計算することで線量換算係数を導出した。本研究で整備した線量換算係数を用いることで、環境に分布した放射性核種の放射能濃度の測定値から迅速に妊婦と胎児の臓器吸収線量を評価することが可能となった。

論文

Overview of the ICRP/ICRU adult reference computational phantoms and dose conversion coefficients for external idealised exposures

遠藤 章; Petoussi-Henss, N.*; Zankl, M.*; Bolch, W. E.*; Eckerman, K. F.*; Hertel, N. E.*; Hunt, J. G.*; Pelliccioni, M.*; Schlattl, H.*; Menzel, H.-G.*

Radiation Protection Dosimetry, 161(1-4), p.11 - 16, 2014/10

 被引用回数:2 パーセンタイル:19.81(Environmental Sciences)

国際放射線防護委員会(ICRP)は、放射線防護に関する基本勧告を見直し、2007年にICRP Publication 103として公開した。この勧告では、放射線防護量として用いられる等価線量及び実効線量における放射線加重係数,組織加重係数を改訂するとともに、臓器線量の計算に用いる標準計算ファントムを新たに採用した。これらの改訂を受けて、外部被ばく評価に用いる新しい換算係数のデータセットが、ICRP第2専門委員会タスクグループDOCALによって取りまとめられ、ICRP Publication 116として出版された。本発表は、標準計算ファントムを用いて、新たに整備された外部被ばくに対する線量換算係数についてレビューする。計算された換算係数を、現在使用されているICRP Publication 74の換算係数と比較し、両者の違いをもたらす原因、新しい線量換算係数が放射線モニタリングに及ぼす影響についても検討する。

論文

ICRP Publication 116; The First ICRP/ICRU application of the male and female adult reference computational phantoms

Petoussi-Henss, N.*; Bolch, W. E.*; Eckerman, K. F.*; 遠藤 章; Hertel, N.*; Hunt, J.*; Menzel, H. G.*; Pelliccioni, M.*; Schlattl, H.*; Zankl, M.*

Physics in Medicine & Biology, 59(18), p.5209 - 5224, 2014/09

 被引用回数:3 パーセンタイル:20.03(Engineering, Biomedical)

様々な放射線による外部被ばくに対して、フルエンスあたりの臓器吸収線量、実効線量の換算係数データ集ICRP Publication 116(ICRP116); "外部放射線被ばくに対する放射線防護量のための換算係数"を取りまとめた。ICRP116はこれまで用いられてきたICRP74に置き換わるもので、放射線の種類及びエネルギー範囲を拡張したデータ集である。換算係数は、標準の成人男性及び女性を表したICRP/ICRUコンピュータファントムとファントム中における放射線の挙動を模擬するモンテカルロコードを用いて計算され、様々な方向からの平行ビーム、回転ビーム、等方照射等による全身の照射に対して提供されている。実効線量の換算係数を、放射線モニタリングに使われている実用量の換算係数と比較した結果、実用量は光子,中性子,電子に対して、ICRP74で考慮されていたエネルギー範囲においては実効線量の評価に適用できるが、それ以上のエネルギーでは実効線量を適切に評価できないことが分かった。

論文

Computer simulations for internal dosimetry using voxel models

木名瀬 栄; Mohammadi, A.; 高橋 聖; 斎藤 公明; Zankl, M.*; Kramer, R.*

Radiation Protection Dosimetry, 146(1-3), p.191 - 194, 2011/07

 被引用回数:4 パーセンタイル:36.36(Environmental Sciences)

At the Japan Atomic Energy Agency (JAEA), several studies have been conducted on the use of voxel models for internal dosimetry. Absorbed fractions (AFs) and S values have been evaluated for preclinical assessments of radiopharmaceuticals using human voxel models and a mouse voxel model. Computational calibration of in vivo measurement system has been also made using Japanese and Caucasian voxel models. In addition, for radiation protection of the environment, AFs have been evaluated using a frog voxel model. Each study has been made by using Monte Carlo simulations. Consequently, it was concluded that these data by Monte Carlo simulations and voxel models could adequately reproduce those by measurements. Voxel models were found to be significant tools for internal dosimetry since the models are anatomically realistic.

論文

Fluence-to-dose conversion coefficients for aircrew dosimetry based on the new ICRP recommendations

佐藤 達彦; 遠藤 章; Zankl, M.*; Petoussi-Henss, N.*; 保田 浩志*; 仁井田 浩二*

Progress in Nuclear Science and Technology (Internet), 1, p.134 - 137, 2011/02

航空機乗務員の被ばく線量を精度よく評価するためには、その被ばく状況に合わせた照射体系に対するフルエンスから実効線量への換算係数が必要となる。そこで、われわれは、航空機高度の被ばく状況を模擬した2種類の照射体系(上半球からの等方照射、及び放射線輸送計算コードPHITSを用いて計算した航空機高度における放射線場)に対する中性子及び陽子フルエンスから実効線量への換算係数を計算した。その計算は、国際放射線防護委員会(ICRP)の新基本勧告に基づき、PHITSとICRP/ICRU標準人体模型を組合せて実施した。発表では、その計算方法及び結果について詳しく説明するとともに、照射体系の違いによる航空機乗務員の被ばく線量の差について検討した結果を紹介する。

論文

Fluence-to-dose conversion coefficients for neutrons and protons calculated using the PHITS code and ICRP/ICRU adult reference computational phantoms

佐藤 達彦; 遠藤 章; Zankl, M.*; Petoussi-Henss, N.*; 仁井田 浩二*

Physics in Medicine & Biology, 54(7), p.1997 - 2014, 2009/04

 被引用回数:58 パーセンタイル:85.47(Engineering, Biomedical)

原子炉・加速器施設の作業員や航空機乗務員の被ばく線量を評価するためには、フルエンスから実効線量への換算係数が不可欠となる。国際放射線防護委員会(ICRP)は、その2007年勧告で、最新の科学的知見に基づき実効線量の定義を変更した。これに伴い、フルエンスから実効線量への換算係数の計算が新たに必要となった。そこで、われわれは、ICRP第2専門委員会の協力の下、放射線輸送計算コードPHITSとICRP/ICRU標準人体模型を組合せ、熱エネルギーから100GeVまでの中性子・陽子に対する実効線量換算係数を計算した。また、PHITSのマイクドジメトリ量に対する計算機能を活用し、2種類の線質係数を用いた実効線量当量に対する換算係数も計算した。これらの成果は、ICRP2007年勧告に基づく放射線防護体系の確立のみならず、宇宙空間や医療被ばくなどにおいてより洗練された放射線防護体系を構築するうえで極めて重要となる。

論文

Monte Carlo modelling of Germanium detectors for the measurement of low energy photons in internal dosimetry; Results of an international comparison

G$'o$mez-Ros, J.-M.*; de Carlan, L.*; Franck, D.*; Gualdrini, G.*; Lis, M.*; L$'o$pez, M. A.*; Moraleda, M.*; Zankl, M.*; Badal, A.*; Capello, K.*; et al.

Radiation Measurements, 43(2-6), p.510 - 515, 2008/02

 被引用回数:25 パーセンタイル:85.11(Nuclear Science & Technology)

本報告は、欧州線量評価委員会が膝などの骨格に長期残留するアメリシウム計測法の向上を目的として実施したCONRADプロジェクト"膝ファントム中アメリシウム体外計測に関するモンテカルロモデリングの国際相互比較"の結果を述べたものである。本相互比較の結果、シミュレーションによりゲルマニウム検出器の波高分布を評価する場合、検出器のディメンジョン,材質,密度のみならず、ジオメトリや線源についても詳細な情報をもとにモデル化することが必要であることを確認した。

論文

Evaluation of S values for beta-ray emitters within the urinary bladder

木名瀬 栄; Zankl, M.*; 船曳 淳*; 野口 宏; 斎藤 公明

Journal of Nuclear Science and Technology, 41(Suppl.4), p.136 - 139, 2004/03

本研究では、C-14,Na-24,P-32,Co-60,Sr-89,Sr-90,Y-90,Y-91,Cs-137,Pm-147,Tl-204 のベータ線放出核種について、モンテカルロ法により、MIRD5型ファントムの膀胱壁のS値を評価した。また、原研で開発したボクセルファントムについても同様にS値を評価し、MIRD5型ファントムのS値と比較した。さらに、それぞれのS値は、ICRP30の簡易仮定法から算出したS値とも比較した。その結果、膀胱壁の吸収線量は、膀胱内容物の吸収線量の半分にはならないこと,膀胱壁の重量に大きく依存することがわかった。また、簡易仮定法から算出したS値は、膀胱内ベータ線放出核種に対し保守的な値になることがわかった。

論文

Evaluation of S values for beta-ray emitters in voxel phantoms

木名瀬 栄; Zankl, M.*; 船曳 淳*; 野口 宏; 斎藤 公明

KEK Proceedings 2003-15, p.45 - 52, 2004/02

放射線防護分野や医療分野では、さまざまなベータ線放出核種の線量評価を適切に実施できるようにする必要がある。現在、内部被ばく線量、特に臓器・組織吸収線量を適切に評価するために、S値が利用されているが、ポジトロンCT(PET)に利用される陽電子放出核種や膀胱内ベータ核種に対するS値のデータが少ない。こうした状況を踏まえ、本研究では、モンテカルロシミュレーション及びボクセルファントムの利用により、脳全体及び膀胱壁に対するベータ線放出核種のS値を評価した。核種は、F-18等のPET核種及びC-14やP-32等の研究用RI核種とした。その結果、PET核種に対する脳全体へのS値について、陽電子と消滅$$gamma$$線の寄与を定量的に明らかにするとともに、陽電子と消滅$$gamma$$線に対する系統的評価を可能にした。また、研究用RI核種に対する膀胱壁へのS値については、既存のS値が線量を過大評価する傾向があり、モンテカルロ計算による適切なS値評価を行う必要があることがわかった。

論文

Evaluation of specific absorption fractions in voxel phantoms using Monte Carlo simulation

木名瀬 栄; Zankl, M.*; 桑原 潤; 佐藤 薫; 野口 宏; 船曳 淳*; 斎藤 公明

Radiation Protection Dosimetry, 105(1-4), p.557 - 563, 2003/09

 被引用回数:25 パーセンタイル:83.46(Environmental Sciences)

内部被ばく線量評価では、比吸収割合 (SAF) を正確に求める必要がある。SAFは、ある線源組織内で特定の種類の放射線として放出されたエネルギーのうち、ある標的組織の単位質量あたりに吸収される割合として定義され、これまでMIRD-5型ファントムを用いて評価されてきた。しかし、近年CTやMRIにより得られた人体断面画像を利用して構築されたボクセルファントムが開発され、SAFのより現実的な評価が可能となってきた。原研では、これまで日本人成人のボクセルファントムを男女それぞれ1体ずつ (Otoko,Onago) 構築し、ボクセルファントムに対する外部被ばく線量評価用EGS4ユーザーコード (UCPIXEL) を開発した。本研究では、UCPIXELコードを内部被ばく線量評価用コード (UCSAF) に拡張し、そのコードの妥当性検証を行った。また、SAFに及ぼすファントムの相違の影響を検討した。

論文

Construction of a computed tomographic phantom for a Japanese male adult and dose calculation system

斎藤 公明; Wittmann, A.*; 古賀 佑彦*; 井田 義弘*; 亀井 哲也*; 舟曳 淳*; Zankl, M.*

Radiation and Environmental Biophysics, 40(1), p.69 - 76, 2001/04

 被引用回数:90 パーセンタイル:90.69(Biology)

直接測定が難しい人体臓器線量及びこれに関連した量を評価するのに、人体数学モデルが広く使用されてきた。最近では、現実の人間のCTデータに基づき人体構造を詳細に表現するボクセルファントムが開発されるようになってきた。本研究では、平均的体格を持つ日本人成人男性のCTファントムを開発した。これはアジア人に対する最初のボクセルファントムである。さらに、光子-電子のカスケードに対する線量計算を行うために、EGS4コードと開発したファントムを結合した。光子及び電子入射に関する線量計算を行い、MIRDファントムと比較した結果、条件によっては重大な線量の差が見られた。高精度の線量計算には、詳細な人体モデルが必要であることが確認された。

論文

Evaluation of specific absorbed fractions in voxel phantoms using Monte Carlo simulation

木名瀬 栄; Zankl, M.*; 桑原 潤; 佐藤 薫; 野口 宏; 船曳 淳*; 斎藤 公明

Radiation Risk Assessment Workshop Proceedings, p.118 - 127, 2001/00

内部被ばく線量評価の精度向上を図る一環として、ボクセルファントムの比吸収割合を計算した。計算に際して、ボクセルファントム内の光子・電子輸送計算を可能とするコードを開発した。開発したコードを用いて、GSFが開発したボクセルファントムの比吸収割合を計算した結果、GSFで計算した比吸収割合とよく一致し、コードの妥当性が検証された。また、原研において開発されたボクセルファントムの比吸収割合についても計算し、他のボクセルファントムの比吸収割合と比較した結果、比吸収割合は臓器重量やファントムの構造の相違に影響することがわかった。

論文

Calculation of the effective dose and its variation from environmental gamma ray sources

斎藤 公明; N.Petoussi*; Zankl, M.*

Health Physics, 74(6), p.698 - 706, 1998/06

 被引用回数:43 パーセンタイル:94.31(Environmental Sciences)

環境$$gamma$$線に対する空気吸収線量から実効線量への換算係数の被ばく条件による変動の特性を調査した。このために、人体モデルとモンテカルロ法を使用し、人体への入射$$gamma$$線の角度及びエネルギー分布を詳細に考慮した計算を行った。姿勢による実効線量の変動は30%以内であることがわかった。環境線源の偏りの影響はほとんどの場合最大で20%であるが、特別の場合にはエネルギー分布の変化により40%までありうることがわかった。新生児の実効線量は成人に比べて最大で80~90%高い。実効線量当量の変動は実効線量と良く似た傾向を示した。

論文

Organ doses as a function of body weight for environmental gamma rays

斎藤 公明; N.Petoussi*; Zankl, M.*; R.Veit*; P.Jacob*; G.Drexler*

Journal of Nuclear Science and Technology, 28(7), p.627 - 641, 1991/07

典型的な環境中の線源からの$$gamma$$線にたいする臓器線量を、異なる大きさの人体ファントムとモンテカルロ法を用いて計算した。環境$$gamma$$線にたいする臓器線量は、年令、性別に関わらず、体重の関数で表せることが明らかになった。計算した臓器線量から最小二乗法により、この関数の係数を決定した。次に、この関数を用い、人種、性別、年令、体重の個人差に起因する臓器線量の違いを調査した。人種、性別による臓器線量の違いは大きくなかった。体重の個人差に起因する臓器線量の違いは、100keV以上の$$gamma$$線に対し最大10%、100keV以下の$$gamma$$線にたいしては最大20%であった。卵巣のように人体の中央部に位置する臓器については、乳児と成人で最大2-3倍の線量の違いがみられたが、100keV以上のエネルギー範囲では違いは2倍以上内に収まった。12才以上の人間の臓器線量は全て、成人の臓器線量とほぼ15%以内で一致した。

論文

Calculation of organ doses from environmental gamma rays using human phantoms and Monte Carlo methods, part I; Monoenergetic sources and natural radionuclides in the ground

斎藤 公明; N.Petoussi*; Zankl, M.*; R.Veit*; P.Jacob*; G.Drexler*

GSF-2-90, 119 Pages, 1990/01

環境$$gamma$$線の人体への影響を評価する際、人体臓器が受ける線量に関する知識が必要である。典型的な被ばく条件下で環境$$gamma$$線から受ける臓器線量を、人体ファントムとモンテカルロ法を利用して計算した。環境中線源として(1)空中一様分布線源、(2)地表面一様分布線源、(3)地中一様分布線源の3種類を考えた。本研究の特徴として、環境$$gamma$$線場の性質を詳細に考慮したこと、並びに、年令による体格の差の影響を調べたことが挙げられる。得られた臓器線量及び実効線量当量は、空気カーマと線源強度で規格化し、表と図で表わした。このデータは、環境中での$$gamma$$線被ばくからの臓器線量の標準的値として用いられることが期待される。

口頭

Organ doses from environmental exposures calculated using the ICRP reference male and reference female voxel phantoms

Petoussi-Henss, N.*; Schlattl, H.*; Zankl, M.*; Becker, J.*; 斎藤 公明; 遠藤 章

no journal, , 

環境放射線による外部被ばくは環境中における重要な被ばく経路の一つである。本研究では、従来から被ばく線量計算に用いられてきた、人体を数式で表現したMIRDタイプのファントムにかわり、人体の構造をよりリアリスティックに表現できるボクセルファントムを用いることとし、ドイツ放射線防護研究所(GSF)で開発されICRPで採用された標準人ボクセルモデルとモンテカルロ計算コードBEAMnrcを用いて環境放射線に対する臓器線量を計算した。環境中線源として空中一様分布線源と地表面一様分布線源を想定し、まず単一エネルギーの光子と電子に対する臓器線量をエネルギーをさまざまに変化させて計算し、さらにICRPの新しい核崩壊データを使用して環境中の核種に対する線量係数を合成した。ここで求めた臓器線量並びに実効線量に関する線量係数を従来の係数と比較することにより、新しいファントム並びに核データの与える影響について議論する。

口頭

Fluence-to-dose conversion coefficients for space dosimetry calculated using PHITS and the ICRP/ICRU adult reference computational phantoms

佐藤 達彦; 遠藤 章; Zankl, M.*; Petoussi-Henss, N.*; 仁井田 浩二*

no journal, , 

宇宙飛行士の長期宇宙滞在を計画する際、宇宙線の被ばくによる発がんリスクを推定する必要がある。そこで、われわれは、国際放射線防護委員会(ICRP)のタスクグループの枠組みの中で、粒子線輸送計算コードPHITSと最新のICRP/ICRU標準人体模型を組合せ、核子あたり100GeVまでの中性子,陽子,重イオンの等方照射に対するフルエンスから臓器線量当量への換算係数を計算した。本発表では、計算した線量換算係数、及びQ(L)やQ(y)関係に基づいて計算した平均線質係数の入射粒子・エネルギー依存性について検討する。

口頭

ICRP2007年勧告に基づく外部被ばく線量換算係数の計算; 全体計画

遠藤 章; 佐藤 達彦; Petoussi-Henss, N.*; Zankl, M.*; 仁井田 浩二*

no journal, , 

国際放射線防護委員会(ICRP)2007年基本勧告では、実効線量の評価に対し、放射線荷重係数の見直しなど、幾つかの変更がなされた。これらの変更を反映し、従来の原子力,放射線取扱施設における放射線防護のみならず、航空機乗務員,宇宙飛行士の宇宙線被ばくの防護に供するために、ICRP第2専門委員会タスクグループDOCALは、幅広いエネルギーのさまざまな放射線に対する外部被ばく線量換算係数の計算を進めている。本発表では、この計算作業の全体計画,DOCALの作業グループの一員として発表者らが担当する計算の進捗状況及び今後の予定を述べる。DOCALが取りまとめる新しい線量換算係数は、現在利用されている外部被ばく線量換算係数データ集の改訂版,航空機乗務員や宇宙飛行士の防護に関する報告書等により提供され、放射線防護分野で広く利用される。

口頭

ICRP2007年勧告に基づく外部被ばく線量換算係数の計算; 中性子・陽子の換算係数

佐藤 達彦; 遠藤 章; Petoussi-Henss, N.*; Zankl, M.*; 仁井田 浩二*

no journal, , 

国際放射線防護委員会(ICRP)2007年基本勧告では、実効線量の評価に対し、放射線荷重係数の見直しなど、幾つかの変更がなされた。これらの変更を反映し、従来の原子力,放射線取扱施設における放射線防護のみならず、航空機乗務員,宇宙飛行士の宇宙線被ばくの防護に供するために、ICRP第2専門委員会タスクグループDOCALは、幅広いエネルギーのさまざまな放射線に対する外部被ばく線量換算係数の計算を進めている。本発表では、原子力機構が計算を担当している中性子及び陽子被ばくに対する実効線量換算係数の計算結果、及びその値を1990年基本勧告に基づく値と比較した結果について報告する。

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