低線量・低線量率放射線被ばくによる臓器別酸化ストレス状態の検討(委託研究); 令和3年度英知を結集した原子力科学技術・人材育成推進事業

廃炉環境国際共同研究センター; 東北大学*

JAEA-Review 2022-063, 86 Pages, 2023/02

JAEA-Review-2022-063.pdf:3.81MB

日本原子力研究開発機構(JAEA)廃炉環境国際共同研究センター(CLADS)では、令和3年度英知を結集した原子力科学技術・人材育成推進事業(以下、「本事業」という)を実施している。本事業は、東京電力ホールディングス株式会社福島第一原子力発電所(1F)の廃炉等を始めとした原子力分野の課題解決に貢献するため、国内外の英知を結集し、様々な分野の知見や経験を、従前の機関や分野の壁を越えて緊密に融合・連携させた基礎的・基盤的研究及び人材育成を推進することを目的としている。平成30年度の新規採択課題から実施主体を文部科学省からJAEAに移行することで、JAEAとアカデミアとの連携を強化し、廃炉に資する中長期的な研究開発・人材育成をより安定的かつ継続的に実施する体制を構築した。本研究は、研究課題のうち、令和元年度に採択された「低線量・低線量率放射線被ばくによる臓器別酸化ストレス状態の検討」の令和元年度から令和3年度の研究成果について取りまとめたものである。本課題は令和3年度が最終年度となるため3年度分の成果を取りまとめた。本研究は、廃炉作業を含めた原子力・放射線作業従事者の被ばくに該当するような低線量・低線量率放射線への長期被ばくのように、特に1F事故以降に社会的関心が高まっている放射線被ばく影響に関する知見を収集することを目的として実施した。本研究で解明を目指す被ばく線量域の影響解析試料は、1F事故後の旧警戒区域で被ばくした野生ニホンザルから収集した。また、野生動物試料解析結果を検証するために、放射性セシウムに曝露させて飼育した動物実験マウスから解析試料を作成した。放射線影響の指標として酸化ストレスマーカーを指標に体内の酸化ストレス状態とその防御機構の活性のバランスについて検討し、低線量放射線被ばくによる生体の応答反応について検討を行なった。野生ニホンザルの被ばく線量はモンテカルロシミュレーションおよび歯の電子スピン共鳴分析によって評価し、物理指標と生物指標の関連性から放射線影響について検討を行なった。酸化ストレス状態の変動と放射線影響との関連性を検討した学際共同研究である。

低線量・低線量率放射線被ばくによる臓器別酸化ストレス状態の検討(委託研究); 令和元年度英知を結集した原子力科学技術・人材育成推進事業

廃炉環境国際共同研究センター; 東北大学*

JAEA-Review 2020-048, 49 Pages, 2021/01

JAEA-Review-2020-048.pdf:4.38MB

日本原子力研究開発機構(JAEA)廃炉環境国際共同研究センター(CLADS)では、令和元年度英知を結集した原子力科学技術・人材育成推進事業(以下、「本事業」という)を実施している。本事業は、東京電力ホールディングス福島第一原子力発電所の廃炉等をはじめとした原子力分野の課題解決に貢献するため、国内外の英知を結集し、様々な分野の知見や経験を、従前の機関や分野の壁を越えて緊密に融合・連携させた基礎的・基盤的研究及び人材育成を推進することを目的としている。平成30年度の新規採択課題から実施主体を文部科学省からJAEAに移行することで、JAEAとアカデミアとの連携を強化し、廃炉に資する中長期的な研究開発・人材育成をより安定的かつ継続的に実施する体制を構築した。本研究は、研究課題のうち、「低線量・低線量率放射線被ばくによる臓器別酸化ストレス状態の検討」の令和元年度の研究成果について取りまとめたものである。本研究は、社会的関心の高い低線量・低線量率放射線被ばくによって緒臓器の酸化ストレス状態に対する生物影響を検討し、科学的知見が必要とされている被ばく領域の生物影響データを収集することを目指している。被ばく線量評価グループと生物影響解析グループが参画し、福島原発事故によって放射線に被ばくした野生ニホンザルと動物実験マウスから採取した試料の解析結果を用いて被ばく線量と生物影響の相関を検討する学際共同研究である。

Dioxin decomposition/elimination technology using electron beams

小嶋 拓治; 廣田 耕一; 田口 光正; 箱田 照幸; 瀧上 眞知子

Proceedings of 25th JAIF-KAIF Seminar on Nuclear Industry, p.193 - 201, 2003/00

電子ビームによる排煙中ダイオキシンの分解除去技術を温度200C排煙流速1,000 mN/hの実ごみ排煙を用いて開発した。照射前後のダイオキシン毒性等価濃度比として求めた分解率は、線量15kGy以上で90%以上であった。この処理条件では、日本におけるダイオキシン対策特別措置法の基準値を満たすことができる。ダイオキシンの分解機構を解明するとともに、分解生成物が外因性内分泌撹乱物質様活性の観点から無毒性になっていることを確認した。

アラニン線量計の開発研究

小嶋 拓治; 橘 宏行; 春山 保幸; 柏崎 茂*

放射線化学, (66), p.47 - 49, 1998/00

平成9年度放射線化学技術賞を受賞した「アラニン線量計開発計画」の内容を概説する。吸収線量に比例して生じる温度で安定なアラニンのフリーラジカルを電子スピン共鳴(ESR)法により定量することに基づく線量計測法に関し、アラニン-ポリマー混合物を用いた使用目的にあった種々形状の線量計素子の成形技術、専用ESR装置の開発及び線量計測における信頼性に関する研究を行った。これにより、放射線利用の試験・研究におけるアラニン線量計の応用を拡大するとともに、トランスファー線量測定による国内外の線量標準化技術の確立に寄与した。

Responses of alanine dosimeters to irradiations at cryogenic temperatures

F.Coninckx*; A.Janett*; 小嶋 拓治; S.Onori*; M.Pantaloni*; H.Schoenbacher*; M.Tavlet*; Wieser, A.*

Applied Radiation and Isotopes, 47(11-12), p.1223 - 1229, 1996/00

https://doi.org/10.1016/S0969-8043(96)00159-5

高エネルギー加速器や粒子検出器には、超電導技術が用いられつつあり、これらの機器部品は、極低温で放射線を照射される。したがって、これらの条件下における材料類の耐放射線特性試験及び線量評価基準が必要である。アラニン/ESR線量測定法は、室温における基準線量計として世界的にも認められている。これまでの研究から、この方法は感度低下はあるが低温にも応用可能と考えられた。このため、5種の異なるアラニン線量計の温度依存性を調べた。線量範囲10Gy~80kGy、290K、70K及び5Kについて、応答特性を比較した。これにより、いずれの線量計も線量応答は照射温度とともに低下し、またこの効果が線量にも依存するという整合性ある結果が得られた。

アラニン線量計の放射線治療線量レベル(1100Gy)への応用

小嶋 拓治; 津田 政行*

Radioisotopes, 44(9), p.603 - 607, 1995/09

https://doi.org/10.3769/radioisotopes.44.9_603

アラニン-ポリスチレン(PS)線量計は、素子の組成が生体組成に近く優れた特性をもっており、放射線治療における1100Gyの線量測定でもその有用性が期待される。本報告では、治療用18MVのX線及び620MeVの電子線を用いて、未照射素子のゼロ線量値の評価とその補正、1kGyの応答に規格化することによる線量評価とその不確かさ等について調べた。この結果、ゼロ線量値が3.5Gy相当とやや高い欠点をもっているが、ゼロ線量値を補正した応答が吸収線量とほぼ正比例していることから、1kGyの応答を基準とすることにより、3%(68%信頼度)程度の精度で1100Gyの線量評価が可能であり、治療分野で要求される2%を10Gy以上ではほぼ満たしていることが明らかとなった。また18MVのX線及び620MeVのエネルギーの異なる電子線の線量応答に線種による違いが認められなかった結果について他の報告例と比較し考察を加えた。

Thin film alanine-polyethylene dosimeter

小嶋 拓治; H.L.A.Ranjith*; 春山 保幸; 柏崎 茂*; 田中 隆一

Applied Radiation and Isotopes, 44(1-2), p.41 - 45, 1993/00

https://doi.org/10.1016/0969-8043(93)90193-E

現在ガンマ線の線量測定法として最も信頼性あるアラニン/ESR線量測定法を電子線・重粒子線へも応用拡大を図るため、ポリエチレンをバインダーとした厚さ200mのフィルム状アラニン線量計素子の開発及びその読取りに用いるESR測定法の確立を行った。素子成形法の改良により均質な素子の再現性ある製造を可能とし、また、ESR測定における素子の方向依存性を素子セッティングの改良によって回避し高精度な読取り法を確立した。このフィルム状アラニン素子/ESR線量測定法により測定可能線量範囲は50Gy-100kGy、電子線等に有効な1kGy-100kGyの範囲が1%(10)の精度で測定可能となった。また数MeVの電子線深部線量測定に十分な空間分解能をもっており、Coガンマ線による線量評価値と3%で一致した。本方法は、電子線レファレンス線量計として有用であり、さらに重粒子線線量測定への応用が期待できる。

Effect of electron beam irradiation on electrical conductivity of triethylamine-tetracyanoquinodimethane complex

玉田 正男; 浅野 雅春; 吉田 勝; 熊倉 稔

Radiation Physics and Chemistry, 36(6), p.866 - 867, 1990/00

https://doi.org/10.1016/1359-0197(90)90193-L

トリエチルアミン-テトラシアノキノジメタン錯体に電子線を照射し、電気伝導度への照射効果を検討した。錯体を粉砕後、圧力をかけてペレット化し、電気伝導度を測定した。10~1000KGyの照射で電導度は減少した。粉末の状態で照射し、その後、ペレットの形成を行なった場合、電導度の減少は形成後照射した場合と比較して、小さかった。このことから、この錯体の形成物は線量計としての応用があることが示された。

Depth-dose distributions in an aluminum-blue-cellophane stack for a high-intensity pulsed electron beam in an atmosphere of helium

田中 隆一; 須永 博美; 堀田 寛

Radiat.Res., 63(1), p.14 - 23, 1975/01

https://doi.org/10.2307/3574303

Febetron706からのパルス電子線のアルミニウム・ブルーセロファン積層中でのdepth-dose曲線を、雰囲気のヘリウム圧や積層線量計の位置を変化させて測定した。その結果わかったことは、ヘリウム中では10Torr付近と600Torr付近で電子線は自己集束し、その間の50Torr付近では著しく発散することである。そこで、0.01,10,50,655Torrで詳しく各種位置でのdepth-dose曲線の変化を測定し、各条件での線質の変化を検討した。