Medical application of Particle and Heavy Ion Transport code System PHITS

古田 琢哉; 佐藤 達彦

Radiological Physics and Technology, 14(3), p.215 - 225, 2021/09

https://doi.org/10.1007/s12194-021-00628-0

PHITSユーザー数は、集計を開始した2010年以降に順調な増加傾向を示している。その中で、近年は医学物理分野における新規ユーザー数の増加が顕著となっている。そのため、PHITSを利用した数多くの研究が発表されており、その内容も放射線治療応用、施設の遮蔽計算、放射線生物学応用、医療機器研究開発等、多岐に渡っている。本稿では、これら応用研究の具体例を示しつつレビューを行うとともに、医学物理応用研究で有益なPHITSの機能を紹介する。

Complexation of syndiotactic polystyrene with branched molecules

金子 文俊*; Radulescu, A.*; 岩瀬 裕希*; 高田 慎一; 西浦 正芳*; Hou, Z.*

Macromolecular Symposia, 386(1), p.1900008_1 - 1900008_5, 2019/08

https://doi.org/10.1002/masy.201900008

Syndiotactic polystyrene (sPS) forms cocrystals with a wide range of chemical species from low-mass molecules to polymeric compounds, such as polyethylene glycols. Although the sPS lattice has been confirmed to accept linear compounds, such as n-alkanes and n-fatty acids, branched molecules have not been regarded as guests until now. To investigate whether sPS can adopt branched molecules as guests, cocrystallization using three types of monoacid triacylglycerols (TAGs) with relatively short acyl chains, tricaprin, trilaurin, and trimyristin has been attempted. Moreover, the sPS films subjected to the guest exchange procedure have been investigated via X-ray diffraction, Fourier transform infrared spectroscopy, and simultaneous small- and wide-angle neutron scattering. The results showed that sPS forms the monoclinic delta clathrate cocrystal with all the three TAGs.

Hydrothermal chloritization processes from biotite in the Toki granite, Central Japan; Temporal variations of the compositions of hydrothermal fluids associated with chloritization

湯口 貴史; 笹尾 英嗣; 石橋 正祐紀; 西山 忠男*

American Mineralogist, 100(5-6), p.1134 - 1152, 2015/05

https://doi.org/10.2138/am-2015-5126

花崗岩における地球化学的特徴の将来的な変遷を予測するためには、今日にいたるまでの花崗岩体で生じた現象(たとえば熱水変質や岩石-水反応)の長期的変遷を理解することが、重要な視点の1つとなる。そこで、本論文では中部日本に位置する土岐花崗岩体において黒雲母から緑泥石への熱水変質プロセスの解明を行った。花崗岩体の熱水変質の中で、黒雲母の緑泥石化は広い温度条件で生ずることが報告されており、かつ花崗岩体を通して普遍的に観察される。このため、変質に伴う鉱物と熱水流体間の物質移動に着目することで、花崗岩体内の熱水流体の化学的特徴の長期的な変遷を明らかにした。土岐花崗岩体中における緑泥石化に伴って生じる鉱物の組み合わせの違いは、熱水から流入する成分の相違に支配されることが明らかとなった。このことは、熱水に含有する化学成分の不均質性を示す。また、緑泥石化が進行するにつれ、熱水流体中のケイ素とカリウム,塩素が増大し、金属成分とカルシウムが減少する化学的特徴の経時的な変化を明らかにした。

TIARA annual report 2003

放射線高度利用センター

JAERI-Review 2004-025, 374 Pages, 2004/11

JAERI-Review-2004-025-p0001-p0116.pdf:20.67MB
JAERI-Review-2004-025-p0117-p0247.pdf:21.34MB
JAERI-Review-2004-025-p0248-p0374.pdf:23.39MB

本年次報告は、原研イオン照射研究施設で、2003年4月1日から2004年3月31日までの間に行われた研究活動の概要をまとめたものである。(1)宇宙用半導体,(2)バイオテクノロジー,(3)放射線化学及び有機材料,(4)無機材料,(5)材料解析,(6)核科学及びラジオアイソトープ製造,(7)マイクロビーム応用,(8)加速器施設の放射線遮蔽,(9)加速器技術の9部門にわたる115編の研究報告に加えて、施設の運転保守・利用状況,公表された文献,企業・大学等との研究協力関係,研究開発・施設運営組織を収録する。

Simulation study on the measurements of diffusion coefficients in solid materials by short-lived radiotracer beams

Jeong, S.-C.*; 片山 一郎*; 川上 宏金*; 石山 博恒*; 宮武 宇也*; 左高 正雄; 岩瀬 彰宏*; 岡安 悟; 須貝 宏行; 市川 進一; et al.

Japanese Journal of Applied Physics, Part 1, 42(7A), p.4576 - 4583, 2003/07

https://doi.org/10.1143/JJAP.42.4576

寿命1秒程度の短寿命核をトレーサーとし物質中の原子の高速拡散を研究するための実験手法とその解析のためのシミュレーション法を開発した。その実験とシミュレーションの比較の結果、拡散係数が110cm/secより大きい場合について精度10%以下で決定できることがわかった。シミュレーションは加速器で注入された短寿命核からの放出線のスペクトルを、Trimコードに基づき、入射核のエネルギー分布,飛程,阻止能など固体中のイオンの挙動を考慮し、線スペクトルを再現したものである。実験は東海研タンデム加速器で加速したLiを核反応でLi(寿命0.84秒,線放出核)に変換しLiAlに照射し固体中から放出される線の時間依存スペクトルを測定したものである。

TIARA annual report 2000

放射線高度利用センター

JAERI-Review 2001-039, 328 Pages, 2001/11

JAERI-Review-2001-039.pdf:41.69MB

本年次報告は、原研イオン照射研究施設で2000年4月1日から2001年3月31日までの間に行われた研究活動の概要をまとめたものである。(1)宇宙用半導体,(2)バイオテクノロジー,(3)放射線化学及び有機材料,(4)無機材料,(5)材料解析,(6)核科学及びラジオアイソトープ製造,(7)マイクロビーム応用,(8)放射線遮蔽,(9)加速器技術の9部門にわたる103編の研究報告に加えて、施設の運転・利用状況,公表された文献,企業・大学等との研究協力関係,研究開発・施設運営組織を収録した。

Design studies of the K900 JAERI superconducting AVF cyclotron for the research in biotechnology and materials science

福田 光宏; 荒川 和夫; 横田 渉; 奥村 進; 上松 敬; 神谷 富裕; 水橋 清; 奈良 孝幸; 齋藤 勇一; 石井 保行; et al.

AIP Conference Proceedings 600, p.189 - 191, 2001/00

https://doi.org/10.1063/1.1435231

原研高崎では、GeV級重イオンビーム利用によるバイオ技術・材料科学の新展開を目指し、新たな加速器建設整備計画を提案している。核子当たり100MeVを越えるエネルギーを持った重イオンビームの利用は、植物育種や生体機能解明研究、新機能性材料の創製等に飛躍的な進展をもたらすことが期待されており、GeV級加速器の有力な候補として、偏向リミット900、集束リミット300を持つ新型の超伝導AVFサイクロトロンの設計を開始した。これまでに、陽子を280MeV程度まで、電荷数/質量数(Q/M)=1/2の重イオンを150MeV/nまで加速可能な本体電磁石の磁極形状の解を見つけるとともに、既設のK110AVFサイクロトロン入射器とした連結運転では、エネルギーの増幅率が数倍程度にしかならないことを明らかにした。

TIARA annual report 1998

放射線高度利用センター

JAERI-Review 99-025, p.298 - 0, 1999/10

JAERI-Review-99-025.pdf:23.84MB

本年次報告は、原研イオン照射研究施設で1998年4月1日から1999年3月31日までの間に行われた研究活動の概要をまとめたものである。(1)宇宙用半導体、(2)バイオテクノロジー、(3)放射線化学及び有機材料、(4)無機材料、(5)材料解析、(6)核科学及びラジオアイソトープ製造、(7)マイクロビーム応用、(8)放射線遮蔽、(9)加速器技術の9部門にわたる95編の研究報告に加えて、施設の運転・利用状況、公表された文献、企業・大学等との研究協力関係、研究開発・施設運営組織を収録する。

Temperature effects on radiation induced phenomena in polystyrene having atactic and syndiotactic structures

高鹿 和信*; 大島 明博*; 蔵本 正彦*; 瀬口 忠男; 田畑 米穂*

Radiation Physics and Chemistry, 55(4), p.399 - 408, 1999/00

https://doi.org/10.1016/S0969-806X(99)00197-8

アタクティク及びシンディオタク構造を有するポリスチレンについて、77Kから473Kの温度範囲で照射を行い、その後、ガス発生、架橋と切断及び力学特性を調べ、照射温度依存性を検討した。Hガスの発生は、ガラス転移点以上の温度での照射では特に増大した。またその収率は、立体構造の違いを反映していた。架橋は室温で進行したが、照射温度の増大とともに切断のG値が増大した。G(H),G(x),G(s)値は、ポリスチレンのモルフォロジーと立体規則性に関連していることが明らかになった。

原研中性子科学研究用加速器の高周波源の検討

千代 悦司*; 高戸 浩史*; 戸内 豊*; 草野 譲一; 水本 元治

Proceedings of 23rd Linear Accelerator Meeting in Japan, p.243 - 245, 1998/00

原研、中性子科学研究用加速器の高周波源について発表を行う。本発表では、超伝導リニアックの高周波源について検討し、空胴RF励振方法やローレンツ力の影響を評価する。また、増幅管をクライストロンやIOTで構築したときのシステム検討を報告する。RF励振方法では、パルス励振と連続励振とを比較し、その励振方法によるローレンツ力に対する空胴デチューンの対応方法の違いを評価し、空胴励振のタイムパターンを示した。ローレンツ力の影響の評価では、空胴共振周波数の変化に対するRF電力の増加量及び空胴電圧の変化、電場立ち上がり特性を評価した。システム検討では、実在するクライストロンをモデルにしてRF源の供給電力及び効率を計算した。またIOTを増幅管とするときの特長及び問題点を示した。最後に、RF励振方法と増幅管種の組み合わせについて所見を記述した。