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論文

研究用原子炉JRR-3におけるRI製造の再開

遠藤 章

Isotope News, (781), P. 3, 2022/06

日本原子力研究開発機構原子力科学研究所の研究用原子炉JRR-3は、2021年2月に10年ぶりに運転を再開した。その後調整運転を経て、7月から11月まで実験装置や照射設備の利用を行い、2021年の運転を計画通り終了した。この期間、Ir-192, Au-198を製造し治療用に供給するとともに、Mo-99製造に向けた試験照射にも着手した。これは、東日本大震災以降、国内で止まっていた原子炉によるRI製造の再開である。本稿では、JRR-3を利用した医療用RI製造の今後の取り組みについて紹介する。

論文

Large scale production of $$^{64}$$Cu and $$^{67}$$Cu via the $$^{64}$$Zn(n, p)$$^{64}$$Cu and $$^{68}$$Zn(n, np/d)$$^{67}$$Cu reactions using accelerator neutrons

川端 方子*; 本石 章司*; 太田 朗生*; 本村 新*; 佐伯 秀也*; 塚田 和明; 橋本 慎太郎; 岩本 信之; 永井 泰樹*; 橋本 和幸*

Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 330(3), p.913 - 922, 2021/12

https://doi.org/10.1007/s10967-021-07987-3
 被引用回数：7 パーセンタイル：75.99(Chemistry, Analytical)

加速器中性子を利用し、将来有望な医療RIである$$^{64}$$Cu及び$$^{67}$$Cuの大量合成に関して、実験に基づく生成量評価と臨床に必要な生成量のPHITSコード使用による評価、そして大量のターゲット物質からのCu同位体の分離精製手法開発を行った。実験では55.4gという大量の、天然亜鉛試料を利用し、加速器中性子の照射による生成率について定量的な評価を行った。また、同時に臨床的に必要な量の$$^{64}$$Cu及び$$^{67}$$Cuの製造の可能性について、それぞれ100gの濃縮$$^{64}$$Znおよび$$^{68}$$Zn試料に対して、40MeV、2mAの重陽子照射により発生する中性子を照射する数値シミュレーションを行い、その生成量を推定した。また、大量の天然亜鉛試料から$$^{64}$$Cu及び$$^{67}$$Cuを分離するために、熱分離と樹脂分離を組み合わせた分離方法を開発し、73%の分離効率と97%の亜鉛回収率が得られることを実証した。これらの結果、このような加速器中性子による生成と本分離手法の組み合わせで、臨床応用のために必要な$$^{64}$$Cu及び$$^{67}$$Cuの大規模生産を提供することができることがわかった。

論文

Mesoporous alumina-titania composites with enhanced molybdenum adsorption towards medical radioisotope production

Benu, D. P.*; Earnshaw, J.*; Ashok, A.*; 土谷 邦彦; Saptiama, I.*; Yuliarto, B.*; Suendo, V.*; Mukti, R. R.*; 福光 延吉*; 有賀 克彦*; et al.

Bulletin of the Chemical Society of Japan, 94(2), p.502 - 507, 2021/02

https://doi.org/10.1246/bcsj.20200282
 被引用回数：11 パーセンタイル：65.6(Chemistry, Multidisciplinary)

本研究は、TiO$$_{2}$$含有量を変化させたメソポーラスAl$$_{2}$$O$$_{3}$$-TiO$$_{2}$$複合材料の製造開発及び医療用放射性同位元素の製造のためのMo吸着剤の性能向上のために行った。TiO$$_{2}$$の含有量の増加は、元の形態を変えることなく、Al$$_{2}$$O$$_{3}$$表面へのより多くのTiO$$_{2}$$ナノ粒子の形成を促進する。開発したAl$$_{2}$$O$$_{3}$$-2.5%Ti及びAl$$_{2}$$O$$_{3}$$-5%Tiのアルミナ試料はアモルファスであったが、Al$$_{2}$$O$$_{3}$$-10%Tiでは、TiO$$_{2}$$がAl$$_{2}$$O$$_{3}$$表面に被覆されていた。一方、TiO$$_{2}$$の添加により、比表面積はAl$$_{2}$$O$$_{3}$$の177m$$^{2}$$/gからAl$$_{2}$$O$$_{3}$$-5%Ti試料では982m$$^{2}$$/gまで大幅に増加した。これにより、Mo吸着量は、Al$$_{2}$$O$$_{3}$$で37.1mg/g、Al$$_{2}$$O$$_{3}$$-2.5%Tiで39.0mg/g、Al$$_{2}$$O$$_{3}$$-10%Tiで40.5mg/gであったが、Al$$_{2}$$O$$_{3}$$-5%Tiはよりも高い44.5mg/gを示した。これにより、従来のAl$$_{2}$$O$$_{3}$$の吸着能力と比較して、Al$$_{2}$$O$$_{3}$$-TiO$$_{2}$$複合材料の吸着能力の向上に見通しを得た。

論文

$$^{99}$$Mo yield using large sample mass of MoO$$_{3}$$ for sustainable production of $$^{99}$$Mo

塚田 和明; 永井 泰樹*; 橋本 和幸*; 川端 方子*; 湊 太志; 佐伯 秀也*; 本石 章司*; 伊藤 正俊*

Journal of the Physical Society of Japan, 87(4), p.043201_1 - 043201_5, 2018/04

https://doi.org/10.7566/JPSJ.87.043201
 被引用回数：10 パーセンタイル：59.94(Physics, Multidisciplinary)

A neutron source from the C(d,n) reaction has a unique capability for producing medical radioisotopes like $$^{99}$$Mo with a minimum level of radioactive wastes. Precise data on the neutron flux are crucial to determine the best conditions for obtaining the maximum yield of $$^{99}$$Mo. The measured yield of $$^{99}$$Mo produced by the $$^{100}$$Mo(n,2n)$$^{99}$$Mo reaction from a large sample mass of MoO$$_{3}$$ agrees well with the numerical result estimated by the latest neutron data, which are a factor of 2 larger than the other existing data. This result provides an important conclusion towards the domestic production of $$^{99}$$Mo; about 50% of the MoO$$_{3}$$ sample mass with a single Mo in Japan would be met using a 100 g $$^{100}$$MoO$$_{3}$$ sample mass with a single accelerator of 40 MeV, 2 mA deuteron beams.

論文

がん診断と治療の両方に適した$$^{67}$$Cuの新製造法と利用

永井 泰樹*; 塚田 和明

Isotope News, (753), p.28 - 32, 2017/10

$$^{67}$$Cuは"がん患者に、ただ1種類の$$^{67}$$Cuを用いて診断と治療が行える能力を持つ理想的な医療用RIである"と考えられ、患者の"がん細胞と正常細胞への放射性医薬品の集積量を反映する画像化された診断情報"を基に、同じ放射性医薬品を治療に用いることで、患者に最適の治療が可能にするという、"個別化医療"の実現に向けた重要なRIである。そのため、$$^{67}$$Cu医薬品の実用化を目指して"高品質の$$^{67}$$Cuを大量に製造する"研究開発が、1970年頃から現在に至るまで世界中で行われてきた。しかし、その製造法は未だ確立せず、$$^{67}$$Cu医薬品の研究開発が停滞する状況が続いている。われわれは、加速器を利用した$$^{67}$$Cuの我が国独自の新しい製造法を提案してきた。そして、新製造法に基づく実験を行い、"高品質の$$^{67}$$Cuが得られること、そして大量に製造できる可能性を有すること"を明らかにした。更に大腸癌を移植したマウスにこの$$^{67}$$Cuを投与した実験を行い、$$^{67}$$Cuが腫瘍部に顕著に集積することを発見した。本稿では、$$^{67}$$Cuの新しい製造法及びその特徴、新製造法で製造された$$^{67}$$Cuを用いた担癌マウスの研究の現状を紹介する。

論文

Deuteron nuclear data for the design of accelerator-based neutron sources; Measurement, model analysis, evaluation, and application

渡辺 幸信*; 金 政浩*; 荒木 祥平*; 中山 梓介; 岩本 修

EPJ Web of Conferences, 146, p.03006_1 - 03006_6, 2017/09

https://doi.org/10.1051/epjconf/201714603006
 被引用回数：2 パーセンタイル：77.83(Nuclear Science & Technology)

$$(d,xn)$$中性子源の設計のためには、重陽子入射反応に対する広範な核データが必要である。このため、我々はこれまでに、測定・理論モデルコード開発・断面積評価・医療用放射性同位体製造への応用、からなる重陽子核データに関する研究プロジェクトを立ち上げてきた。本プロジェクトの目標は重陽子ビームを用いた加速器中性子源の設計に必要となる200MeVまでの重陽子核データライブラリを開発することである。このプロジェクトの現状について報告する。

論文

Application of $$^{67}$$Cu produced by $$^{68}$$Zn($$n,n'p+d$$)$$^{67}$$Cu to biodistribution study in tumor-bearing mice

須郷 由美*; 橋本 和幸*; 川端 方子*; 佐伯 秀也*; 佐藤 俊一*; 塚田 和明; 永井 泰樹*

Journal of the Physical Society of Japan, 86(2), p.023201_1 - 023201_3, 2017/02

https://doi.org/10.7566/JPSJ.86.023201
 被引用回数：14 パーセンタイル：67.84(Physics, Multidisciplinary)

$$^{68}$$Zn($$n,n'p+d$$)$$^{67}$$Cu反応により合成した$$^{67}$$Cuを利用し、結腸直腸の腫瘍を有するマウスにおける$$^{67}$$CuCl$$_{2}$$の生体内分布を初めて観測した。その結果、$$^{67}$$Cuの高い取り込みが、腫瘍ならびに銅代謝のための主要な器官である肝臓と腎臓で観察された。これは腫瘍に対する$$^{67}$$Cuの蓄積を示す結果であり、$$^{67}$$CuCl$$_{2}$$が癌放射線治療のための潜在的な放射性核種薬剤であることを示唆している。また、現状で入手可能な強い中性子を用いた$$^{68}$$Zn($$n,n'p+d$$)$$^{67}$$Cu反応を利用することでもたらされた$$^{67}$$Cuの生成量の増加は、小動物を用いた治療効果について更なる研究の進展もまた約束するものである。

論文

Present status of radioisotope production for medical use with reactors and a cyclotron in JAERI

山林 尚道

Proc. of Korea Atomic Industrial Forum,Inc., p.347 - 357, 1997/04

日本原子力研究所では、医薬品の研究や医療現場で使用される診断・治療用ラジオアイソトープ(RI)の研究開発及び製造頒布を行っている。原子炉・加速器で製造される医療RIについて最近原研で開発してきたRIを中心に報告する。がん治療のためあらかじめ線源を導くアプリケータをがん患部に挿入し、遠隔で操作を行い短時間で医療従事者の被曝なしに治療できるRALS用高線量率イリジウム線源の製造、品質管理の確立及びモノクローチル抗体に標識し患部に集積し、その強いベータ線でがんの疼痛軽減、治療に有効なレニウム-186,188,ストロンチウム-89の開発状況を述べる。さらに高崎研AVFサイクロトロンによる無担体レニウム-186やPET用陽電子放出核種の製造について報告する。

論文

日ロアイソトープ・放射線医療利用セミナーに参加して

山林 尚道

Isotope News, 0(483), p.38 - 39, 1994/09

日ロアイソトープ・放射線医療利用セミナー(5月16・17日)がロシア原子力省I.A.オホーチナ女史を団長とする4名を迎え、日本側5名の講演と共に東京で開催された。ロシアにおける医療用RIの生産は、旧ソ連崩壊後90%が残り、約50の研究所、企業が研究・生産に関与し、その生産量は1970年から1990年で3倍に伸び、輸送額は1千万ドルとなり、1992年にはさらに6割の増加をした。ラジオイムノアッセイは他の共和国に残り輸入している。ロシア原子力省が6地域10施設を総括し、民事転用を進めている。今回は、オブニンスク物理エネルギー研究所、「マヤク」生産合同、ジミトロワグラード原子力科学研究所での濃縮安定同位体、TRU($$^{242}$$Cf、$$^{228}$$Pu、$$^{254}$$Es等)、核分裂生成RI($$^{99}$$Mo、$$^{90}$$Sr、$$^{131}$$I等)及び高比放射能$$^{60}$$Co、$$^{153}$$Gd、$$^{192}$$Ir等の放射性薬剤及び治療用線源生産と利用の報告があった。

論文

Second EUROMET comparison of air kerma rate and activity measurements of $$^{192}$$Ir brachytherapy wires

D.F.G.Reher*; A.H.L.Aalbers*; H.Bjerke*; N.Drugge*; 源河 次雄; M.J.Rossiter*; D.Santry*; J.P.Sephton*; G.Sibbens*; J.Seuntjens*; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 339, p.386 - 390, 1994/00

https://doi.org/10.1016/0168-9002(94)91836-8
 被引用回数：5 パーセンタイル：53.34(Instruments & Instrumentation)

がん治療用として$$^{192}$$Irワイヤ状線源の重要性は近年とみに高まりつつある。従って、その線量率及び放射能値測定値のトレーサビリティを確立する必要があり、ヨーロッパ諸国内研究、医療機関を中心とする相互比較が行われた。英国国立物理学研究所(NPL)より、1cm長の$$^{192}$$Irワイヤ線源が参加8研究所に送られ、測定後は、幹事研究所である標準物質・計測研究所(IRMM)に集められ、標準電離箱による再測定が行われた。距離1mにおける空気カーマ率の比較結果は、1.5%以内で一致したが、放射能値のバラツキは12%に及んだ。英国NPLの値と日本JAERIの値は3%以内で一致しており、他の参加者の結果は、自己吸収の補正に問題があることが示唆された。

論文

Inhibition of oxidative degradation of polymer materials in radiation sterilization

吉井 文男

J. Radiat. Steril., 1, p.171 - 194, 1993/00

医療用具素材の照射劣化について、特にポリプロピレンは照射に対し極めて劣化しやすい。本報告では、ポリプロピレンの劣化の抑制法について、これまで報告したデータを中心に総説としてまとめた。1)電子線滅菌はガンマ線滅菌に比べ酸化が起きにくいので劣化が抑制できる,2)ポリマーのモルホロジーの観点から抑制法を見出した。プロピレンにエチレンを2~8%共重合した共重合体と成形後急冷により得た試料は、耐放射線性に優れている。ポリプロピレンの透明性と成形サイクルを上げるために添加する造核剤は劣化を促進するので、放射線滅菌を目的とした場合は添加は好ましくない。

論文

材料劣化の少ない電子線滅菌

吉井 文男

医科器械学, 62(2), p.78 - 86, 1992/02

http://ci.nii.ac.jp/naid/110002519767

原研では医療用具素材であるポリプロピレン(pp)の電子線とガンマ線の照射劣化の比較と耐放射線性を上げるための研究を行っている。電子線照射はガンマ線よりも照射中の酸化劣化および照射後の経時劣化が少なく、その違いは化学発光法による酸化量の測定から明らかにした。耐放射線性の高いppは、エチレンと共重合した共重合体、高分子量ppおよび成形後急冷によって得たポリマーであることが分った。以上の結果をもとに医療用具素材の照射効果からみた電子線滅菌についてまとめた。

論文

Radiation effects on polymer materials in radiation sterilization of medical supplies

石垣 功; 吉井 文男

Radiation Physics and Chemistry, 39(6), p.527 - 533, 1992/00

https://doi.org/10.1016/1359-0197(92)90108-R

医療用具には種々のポリマーが使用されているが、本論文ではポリプロピレンを中心に放射線滅菌における電子線と$$gamma$$線による照射効果について述べる。ポリプロピレンは、電子線照射の方が$$gamma$$線よりも酸化劣化が少なく、これは化学発光量の測定から明らかにした。$$gamma$$線では、試料の表面と表面より深いところまで酸化するのに対し、電子線では表面でのみの酸化であった。ポリプロピレンの耐放射線性を上げるには、エチレンを添加した共重合体、高分子量ポリプロピレンおよび溶融成形後急冷により得た試料であることが分った。

論文

ロシアにおけるラジオアイソトープ線源の現状

源河 次雄

Radioisotopes, 41(8), p.61 - 62, 1992/00

昨年11月に開催された日本原子力産業会議主催第20回日本アイソトープ・放射線総合会議での特別講演と、ロシア原子力省との共催による日ソ・放射線利用セミナーでRI線源についての紹介がなされた。ロシア最大の線源製造供給能力をもつ「MAYAK」生産合同による種々の線源について紹介し、さらに原子炉研究所と物理工学・オートメーション研究所が共同で開発した高比放射能線源の概略について紹介した。なお、紙数の関係で、工業用、医療用線源にしぼり、理工学用線源については、割愛した。

論文

電子線の殺菌・滅菌効果

伊藤 均

医科器械学, 60(10), p.469 - 475, 1990/10

http://ci.nii.ac.jp/naid/110002519349

電子線の滅菌作用は基本的には$$gamma$$線と同じであるが、電子線は$$gamma$$線と比べ(1)物体への透過力が小さい、(2)散乱線の影響が大きい、(3)線量率が著しく高い、(4)エネルギー利用効率が高い、などの特徴がある。ことに電子線は線量率の影響によりBacillus属やStreptococcus faeciumなどでの必要滅菌線量が若干多くなる傾向が認められている。この原因としては、細菌芽胞又は細胞を照射するとき、酸素が共存すると殺菌を促進するが、高線量率下では生物活性点への酸素拡散が不十分となるため感受性が低下することで説明ができる。電子線は透過力が小さいため、3MeV以上のエネルギーでないと実用滅菌は困難であり、比重の高い材質の医療用具は照射技術に工夫が必要である。

論文

天然ゴムラテックスの放射線加硫

幕内 恵三

Isotope News, 0(2), p.10 - 12, 1990/02

天然ゴムラテックスの放射線加硫についての解説記事である。高崎研における研究の経緯と成果、放射線加硫の特徴、実用化の現状等を紹介した。放射線加硫したラテックスゴムは、発ガン性物質のニトロソアミンがなく、細胞毒性も低く、極立って安全であり、医療用ゴム製品の原料として利用できる。また、燃焼時にSO$$_{2}$$が発生せず、灰の生成も少なくない特徴を活用して、放射性汚染防護用ゴム手袋の製造にも利用できる。

論文

放射線滅菌における材質損傷

吉井 文男

放射線化学, 0(48), p.34 - 37, 1989/00

ポリプロピレン(pp)は医療用具素材としてよく使用されているが、放射線滅菌を行った場合に著しく劣化する。そこでその劣化の機構と劣化の防止について述べる。劣化は酸化量の少ない電子線照射の方が$$gamma$$線よりも少ないことが化学発光分析から明らかにした。ppには成形物の透明性と成形サイクを上げるために造核剤が添加されるが、造核剤は結晶サイズを小さくし、酸化を起きやすくするために耐放射線性は低下する。これらの事実から、劣化の防止に関しppの結晶構造に着目した結果、結晶化度を下げることが有効であることが分かり、そのいくつかの防止法を述べた。

論文

Durability of radiation-sterilized polymers, XII; The effect of nucleating agent on the oxidative degradation of polypropylene

Z.A.Kadir*; 吉井 文男; 幕内 恵三; 石垣 功

Polymer, 30, p.1425 - 1432, 1989/00

https://doi.org/10.1016/0032-3861(89)90211-5
 被引用回数：22 パーセンタイル：72.34(Polymer Science)

医療用具素材のポリプロピレン(PP)は、成形の際に試料の透明性を上げることと成形サイクルの短縮をはかるために造核剤(パラターシャリブチル安息香酸アルミ、0.1%)を添加するが、これによるPPの照射に対する安定性を調べた。PPの照射の間および照射後の保存中の2つの劣化が造核剤の添加により増大する。劣化への造核剤の影響はPPの分子量により異なり分子量が低いほど劣化しやすい。この劣化挙動を明らかにするためにPPのモルホロジーについて調べた。

論文

材料の劣化から見た電子線滅菌

吉井 文男; 幕内 恵三

放射線と産業, 32, p.15 - 20, 1986/00

ディスポーザブル医療用具に使われているポリプロピレンの$$gamma$$線と電子線照射による材質の劣化について、これまでの研究の結果をまとめて紹介した。照射中および照射後の径時劣化がポリプロピレン単独よりもエチレンを6%ほど含む共重合体の方が耐放射線性がよい。ケミルミネッセンスから求めた酸化度の分布は、表面ほど酸化されやすくある深さになると一定になるU字タイプの酸化層である。この表面から酸化量が一定になるまでの深さ、酸化層は、電子線照射よりも$$gamma$$線照射の方が深い。そのために材質の劣化が$$gamma$$線の方が電子線照射よりも起きやすい。したがって、試料の酸化劣化が少なく、かつ照射が短時間でできる電子線照射が滅菌に対し極めて有効であることが明らかとなった。

論文

Durability of radiation-sterilized polymers,III;Oxidation layer determined by chemiluminescence

吉井 文男; 佐々木 隆; 幕内 恵三; 田村 直幸

J.Appl.Polym.Sci., 31, p.1343 - 1350, 1986/00

https://doi.org/10.1002/app.1986.070310518
 被引用回数：30 パーセンタイル：81.13(Polymer Science)

ケミルミネッセンス分析により医療用具に使用されているポリプロピレンの照射中に形成される酸化層の測定を行った。酸化は酸素の拡散が容易なポリマーの表面付近で著しく起き、内部へいくほど減少するU字タイプの酸化度の分布を示した。ポリマー表面から酸化量が一定になるまでの深さ、酸化層は、線量率に大きく依存し、低線量率ほど深くなる。一方、ポリマー内部では、酸素の拡散が充分でないために酸化が起こりにくい。電子線照射の場合は、$$gamma$$線と同様の酸化層が形成されるが、酸化の程度は、$$gamma$$線の最も酸化されにく1$$times$$10$$^{6}$$rad/hrの線量率と比較してもそれの1/3である。したがって、電子線照射による材質の酸化は$$gamma$$線に比べて著しく小さいということが分った。

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