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森林 健悟
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 365(Part B), p.592 - 595, 2015/12
Aiming to advance the treatment planning system for heavy particle cancer therapy and to study cluster DNA damage, we have been developing a simulation model for radial dose due to the irradiation of a heavy ion. Now, two types of radial dose distributions have been available in the treatment planning system for heavy particle cancer therapy. However, these distributions had been developed without the detailed examinations of physical phenomena that occur near the trajectory of an incident ion, though this region is important to estimate the cell survival. The progress of computers allows us to execute such detailed examinations through simulations and to obtain radial dose closer to reality. We compare radial dose distribution obtained from our simulations with the conventional distributions and we suggest which conventional ones should be selected according to incident ion energies. Our simulation model, which has become possible in this century, is the only way to examine physical phenomena that occurs near the trajectory of an incident ion now as far as we know.
廣木 章博; 山下 真一*; 木村 敦; 長澤 尚胤; 田口 光正
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 365(Part B), p.583 - 586, 2015/12
放射線架橋ヒドロキシプロピルセルロースゲルと2-ヒドロキシエチルメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレートなどのメタクリル酸エステルモノマーから調製したポリマーゲル線量計に150MeV/uヘリウム線、290MeV/u炭素線、500MeV/u鉄線を照射すると、透明だったゲル線量計は白くなった。照射したポリマーゲル線量計の吸光度は、10Gyまでの線量増加に伴い増加した。また、吸光度は、線量率増加に伴い低下した。線量率一定で照射サンプルの吸光度を比較すると、ヘリウム線,炭素線,鉄線の順で低下した。これは、線エネルギー付与(LET)の変化と一致した。LETの増加にともない、重合の開始剤となるOHラジカルや水和電子の濃度が低下し、白濁因子となるポリマーの生成が抑制されたためと考えられる。このように、ポリマーゲル線量計は、線量,線量率やLETに依存した白濁化を示すことが分かった。
crystals柳田 健之*; 越水 正典*; 倉島 俊; 岩松 和宏*; 木村 敦; 田口 光正; 藤本 裕*; 浅井 圭介*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 365(Part B), p.529 - 532, 2015/12
被引用回数：11 パーセンタイル：67.3(Instruments & Instrumentation)CeをドープしたLiCaAlF結晶にX線及び20MeV H
, 50MeV He
, 220MeV C
イオン照射を行い、発光のその場観察を行った。X線照射では数nsの早い発光成分と数10nsの遅い成分が観測された。一方、イオン照射では、早い発光は観測されなかった。早い発光の消滅は、イオン照射で形成された高密度励起による励起状態間の相互作用が原因と考えられる。また、遅い発光では、その立ちあがりと減衰にLET依存性が観測された。これは、LiCaAlFの励起状態からCe
へのエネルギー移動及び励起状態間相互作用による消光過程が競争的に起きていることが原因と考えられる。
石川 法人; 大久保 成彰; 田口 富嗣
no journal, ,
原子力システムにおいて用いられる酸化物セラミックス(酸化物核燃料や酸化物イナートマトリクス等)の耐照射性を支配する因子を把握する観点から、酸化物セラミックスにおける照射影響の機構論的理解と予測モデルの開発は重要である。本研究は、高エネルギーイオン加速器を利用して、定義された照射条件のもとでの耐照射性酸化物(CeO
,NiO)の微細組織の形成挙動を詳細に観察し、微細組織の形成プロセスを推察する目的で行われた。200-340MeVの重イオンを、透過型電子顕微鏡(TEM)観察用酸化物試料に斜めから照射すると、照射試料に形成されるナノ構造の結晶構造がTEM観察できることを突き止めた。この手法を用いると、表面のナノ構造(ヒロック)が、CeOについては結晶性の良い球状ナノ構造であること、NiOについては原子レベルの階段状ステップが存在することがわかった。この研究で、初めて照射表面のナノ構造が、母相と同じ結晶構造、同じ結晶方位を持つことが分かった。
喜多村 茜; 八巻 徹也; 百合 庸介; 越川 博; 澤田 真一; 湯山 貴裕
no journal, ,
Ion track membranes of poly(vinylidene fluoride) (PVDF) are produced by chemical etching using a strong oxidant in an alkali solution after irradiation with an ion beam in vacuum. The oxidant erodes not only ion tracks but also a pristine surface of PVDF. Therefore, it causes serious deterioration in the quality of PVDF membranes. We have developed a track etching technique without any oxidant by irradiation with an ion beam in an oxygen atmosphere. PVDF films were irradiated with 330-MeV 
Ar ions in an oxygen atmosphere using a uniform-beam formation/irradiation system developed at the TIARA AVF-cyclotron facility. The maximum etching rate resulting from the present method was six times faster than that from the conventional method; furthermore, the maximum diameter of track-etched pores with the present method was more than twice as large as that in the conventional method. This suggests that the irradiation in oxygen can provide a useful technique of an oxidant-free track-etching process.
Nuryanthi, N.*; 八巻 徹也; 喜多村 茜; 越川 博; 吉村 公男; 澤田 真一; 浅野 雅春*; 前川 康成; 鈴木 晶大*; 寺井 隆幸*
no journal, ,
燃料電池用アニオン交換膜の開発手法としてイオン飛跡グラフト重合を利用している。この手法では、エチレン-テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)膜へイオン照射した後、その潜在飛跡の一つひとつに塩化ビニルベンジル(VBC)をグラフト重合する。本研究では、種々のイオンを照射したETFE膜における飛跡内ラジカルの挙動とVBCグラフト率との相関を調べた。イオンの質量数とエネルギーに対する依存性から、LETだけでなく飛跡内動径方向の線量分布を考慮する必要があることが初めて見出された。このような飛跡構造を制御することによって、得られるアニオン交換膜のさらなる性能向上が期待できる。
八巻 徹也; Nuryanthi, N.*; 越川 博; 浅野 雅春*; 澤田 真一; 喜多村 茜; 前川 康成; Kay-Obbe, V.*; Severin, D.*; Seidl, T.*; et al.
no journal, ,
本研究では、より速く効率的にポリフッ化ビニリデン(PVDF)イオン穿孔膜を作製することを目指し、"その場"かつ"オンライン"分析によって、潜在飛跡内に存在する化学種の構造や反応性を調べた。その結果、照射と同時に生成したラジカルを介して、PVDF鎖中および切断末端の不飽和結合が主に生成することがわかった。このような飛跡内の生成物にのみ作用しエッチングを加速するための改質過程として、潜在飛跡の酸化に着目したエッチング前処理法を提案できた。この手法は、飛跡内に不飽和結合が形成されるすべての高分子に適用できると考えられることから、PVDF以外のフッ素系高分子からなるイオン穿孔膜の実現可能性についても展望する。
