Detection of DNA damage induced by heavy ion irradiation in the individual cells with comet assay

和田 成一; 夏堀 雅宏*; 伊藤 伸彦*; 舟山 知夫; 小林 泰彦

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 206, p.553 - 556, 2003/05

https://doi.org/10.1016/S0168-583X(03)00820-6

宇宙環境における高LET重粒子線被曝の生物影響を解明するためには、低線量・低フルエンスの重イオン照射によって細胞に誘導されるDNA損傷を正しく解析する必要がある。しかし、低フルエンスの重イオンはランダムにヒットするため、細胞に対する重粒子1個の生物学的効果を直接に検出することはこれまで困難だった。そこで、個々の細胞ごとのDNA損傷を評価することが可能なコメットアッセイ法を用いるとともに、同時に各細胞での重イオンのヒット位置を飛跡検出器CR-39を用いて直接に検出することが可能な方法を開発し、動物培養細胞の核にヒットしたイオン粒子数と、その細胞に生じたDNA損傷の程度を同時に検出する方法を確立した。そして、異なるLET値を有するいくつかの重粒子線照射によって細胞に誘導されたDNA損傷を定量的に解析し、照射したイオンのLET値との関連を解析した。

Improvement of neutron detection efficiency with high sensitive CR-39 track detector

小田 啓二*; 一定 弘毅*; 宮脇 信正*; 山内 知也*; 中根 佳弘

Radiation Measurements, 34(1-6), p.171 - 175, 2001/06

https://doi.org/10.1016/S1350-4487(01)00145-7

高エネルギー加速器施設や宇宙分野における個人被ばく線量評価において、20MeV以上の中性子に対する測定技術を確立することは非常に重要である。本研究では固体飛跡検出器適用を検討するために2つのテーマで実験を行った。1つは従来の素子で測定の困難な低LET粒子に対する感度に高い新素材を用いた検出器の開発である。開発中の検出器と従来型検器をD-T中性子場において比較照射した結果、新型は従来型の2倍以上の感度を有することを確認した。もう1つの実験は、数10MeV領域において検出器感度への寄与が増大すると思われる重粒子の寄与の測定である。多段階エッチング手法と成長曲線手法を重粒子へ適応し、TIARAの65MeV準単色中性子場で照射した素子の粒子弁別を行った結果、応答関数計算コードによる重粒子寄与率計算結果と一致し、重粒子の応答関数への寄与を実験的に検証することができた。

An Automated single ion hit at JAERI heavy ion microbeam to observe individual radiation damage

神谷 富裕; 酒井 卓郎; 内藤 豊*; 浜野 毅*; 平尾 敏雄

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 158(1-4), p.255 - 259, 1999/00

https://doi.org/10.1016/S0168-583X(99)00325-0

原研高崎重イオンマイクロビーム装置において、マイクロビーム走査、試料描画及びシングルイオンヒットシステムが組み合わされて自動ビーム照準シングルイオン照射システムが製作された。これを用いてあらかじめ設定された任意のヒットパターンで短時間にかつ自動的に試料へのシングルイオン照射が可能である。この技術は、シングルイベント過渡電流測定等により、1つ1つのイオンの入射に伴う個々の照射損傷を評価するために確立されたものである。今回の実験では、固体飛跡検出器CR-39を用いて、シングルイオンヒットパターンと照射位置精度の評価を行った。また、粒子検出器としてのSi PINフォトダイオードへの同一ヒットポイントへのくりかえしシングルイオン照射によって、個別の損傷の蓄積効果を観察した。

Diagnosis of the profile of the heavy-ion microbeam and estimation of the aiming accuracy of the single-ion-hit with using CR-39

濱野 毅*; 平尾 敏雄; 梨山 勇; 酒井 卓郎; 神谷 富裕; 武部 雅浩*; 石井 慶造*

Radiation Physics and Chemistry, 53(5), p.461 - 467, 1998/00

https://doi.org/10.1016/S0969-806X(98)00133-9

イオンマイクロビームを半導体素子や生体細胞等の微小対象物の照射に用いる場合、イオン一個についてまでの正確な照射領域の評価が必要となる。本論文では、CR-39に重イオンマイクロビームを入射させ、試料に形成されたエッチピットの観察からビームプロファイルモニターとしてCR-39の有用性を検討している。その結果、マイクロビーム照射で見られるビーム飛散を測定できたことより、微小領域照射を行う場合、従来の二次電子像によるビームプロファイル結果をマイクロビーム径として扱う場合、それは半値幅の約2.6倍であることが分かった。以上の結果について実験方法及び測定結果等について報告を行う。

環境中トロン濃度に関する研究

青山 喬*; 米原 英典*; 馬 吉増*

PNC TJ1645 96-001, 57 Pages, 1996/02

PNC-TJ1645-96-001.pdf:2.0MB

積分型ラドン測定器の線検出素子として用いられてきた硝酸セルロース(CN)フィルムの品質低下がみられ、動燃人形事業所においては、バリオトラック(CR-39)への変更を検討している。CNフィルムでは線のエネルギーを弁別するのに対し、検討中のCR-39ではその機能を有していないため、環境中のトリウム系列のラドン(220Rn:トロン)による測定への影響が予測されるため、その影響について実験研究を実施した。その方法としては、一般木造家屋のトロン濃度が高い土壁付近と、トロン濃度が低い部屋の中央付近にバリオトラックを装填した積分型ラドンモニターを設置し、ラドン・トロンが弁別して測定できる他のバッシブ型モニターとの比較測定を行った。その結果、トロン濃度に大きな差がある2地点のラドン濃度測定値に、有意な差はみられなかった。また、他のモニターの結果とも大きな差はみられなかった。また、一般環境におけるトロン測定手法、および濃度レベル、さらに高い濃度が観測される環境について文献調査をした。以上の結果から、積分型ラドンモニターは、一般環境においては、トロンの影響が無視できることが判明した。

Sensitization of track etching in CR-39 by copolymerization with methacryloyl-L-alanine methyl ester

玉田 正男; 吉田 勝; 浅野 雅春; 大道 英樹; 片貝 良一*; Trautmann, C.*; Vetter, J.*; Spohr, R.*

Nucl. Tracks Radiat. Meas., 20(4), p.543 - 547, 1992/00

ジエチレングリコール-ビス-アリルカーボナート及び5から、60%までの体積百分率のメタクリロイル-L-アラニンメチルエステル(MA-L-AlaOMe)からコポリマー膜を調整した。これらの膜を13MeV/nucleonの金イオンで照射した後、60CのNaOH水溶液でエッチングを行った。飛跡のエッチングの増感現象は4Nから8NのNaOH溶液で認められた。トラックエッチング比の最大値は10%のMa-L-AlaOMeを含むコポリマーを6NのNaOHでエッチングしてときに得られ、この値は純粋なCR-39の場合に比較して3.6倍であった。また、40%のMA-L-AlaのOMeを含むコポリマーでは孔径の発達速度は30倍に達した。

Casting of organic glass by radiation-induced polymerization of glass-forming monomers at low temperatures, 5; Casting and polymer properties of CR-39 modified monomer systems

大久保 浩; 加藤 正道*; 嘉悦 勲

J.Appl.Polym.Sci., 22(1), p.27 - 42, 1978/01

https://doi.org/10.1002/app.1978.070220103

現在代表的な有機ガラスにはCR-39樹脂とメタクリル酸メチル樹脂がある。それぞれ物性には定評があるが単独ではガラス化性を有せず、放射線キャスティング法を十分適用できない。本報ではCR-39を主成分としてこれを組成的にmodifyしてガラス化性を賦与し、CR-39樹脂と同等以上の耐熱性および耐衝撃性を保持しつつ放射線キャスティングを適用できるようにした研究の結果をとりまとめたものである。この系列において、ガラス化性を賦与するためにCR-39とビニル系多官能性モノマーの二成分系およびCR-39-メタクリル酸メチルービニル系多官能性モノマーの三成分系が適当であり、上記の条件を満足することを見出した。重合方法として、CR-39成分が放射線重合反応性に乏しいため、予め系にCR-39用の触媒を加えておき、歪みを制御するメインのキャスティング段階は放射線で行い、この段階が過ぎてから加熱をして重合を完結させる二重重合法が最も有効に短時間で歪みのないポリマーを得る方法であること

Acceleration of background gas ions due to Coulomb explosion of clusters triggered by irradiation of ultrashort, intense laser pulses

金崎 真聡; 神野 智史*; 榊 泰直; Faenov, A. Ya.*; Pikuz, T. A.*; 西内 満美子; 桐山 博光; 神門 正城; 近藤 公伯; 松井 隆太郎; et al.

no journal, , 

高強度レーザーとクラスターターゲットとの相互作用によって加速されるイオンは、低エネルギー成分としてクラスターのクーロン爆発によって加速されるクラスターを構成するイオンと、その電場によって加速される背景ガスイオン、また、高エネルギー成分として高速電子に起因する磁気双極子渦の運動によってレーザー進行方向に加速されるイオンに大きく分類される。本研究では、これまでほとんど調べられてこなかった低エネルギー成分のイオンについて、クラスターを構成するイオンと背景ガスイオンの同時弁別計測を行った。その結果、最大で1.1MeV程度のクラスターを構成する炭素イオンと最大で1.5MeV程度の背景ガスイオンであるプロトンが加速されていることが明らかとなった。また実験を模擬した数値シミュレーションでは、実験と似た傾向の結果が得られており、クラスターのクーロン爆発による電場が背景ガスイオンの加速に寄与していることが明らかとなった。

廃炉のためのCR-39検出器を用いた中性子源イメージング技術の開発

林田 凱*; 鳥居 建男*; 石塚 晃弘; 奥山 慎一; 加藤 慎吾; 野崎 達夫; 安田 仲宏*

no journal, , 

2011年の東京電力福島第一原子力発電所事故により拡散した燃料デブリを安全に取り出すために、位置や組成の情報が必要である。中性子測定によりデブリの位置や組成を推定できると考えられるが、デブリを覆うセシウムが放出する高線により放射線検出器は短時間で電子回路が破損して使用できなくなる問題があり、中性子測定を困難にしている。線に不感で電力が不要なCR-39検出器を用いて中性子源のイメージングを行う方法を考案した。格納容器周囲に検出器を並べ、デブリからの中性子の痕跡(エッチピット)から位置を推定する方法と、取り出したデブリを複数の角度から測定してデブリ内の中性子源の分析を行う方法の2つアイデアを基に、燃料デブリを可視化する技術を開発する。