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論文

Chemical effects of heavy ion beams on organic materials

小泉 均*; 市川 恒樹*; 田口 光正; 小林 泰彦; 南波 秀樹

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 206, p.1124 - 1127, 2003/05

 被引用回数:7 パーセンタイル:51.51(Instruments & Instrumentation)

アラニン,アジピン酸及びポリジメチルシロキサンについて重イオン照射効果を調べた。アラニン及びアジピン酸に$$gamma$$線,220MeV C,350MeV Ne、及び175Mev Arイオンを照射したところ、生成したラジカルのG値は、この順で減少した。$$gamma$$線照射の場合、これらラジカルのG値は高線量照射で減少する。トラック内の局所的な高線量領域が、重イオン照射でのG値の減少の原因と考えられる。一方、ポリジメチルシロキサンにおいては、この高線量領域においてゲル化が起こり、重イオン飛跡に沿った細線ができることが確認された。

論文

Measurement of neutron and $$gamma$$-ray absorbed doses under criticality accident conditions at TRACY using tissue-equivalent dosimeters

曽野 浩樹; 柳澤 宏司; 大野 秋男; 小嶋 拓治; 空増 昇*

Nuclear Science and Engineering, 139(2), p.209 - 220, 2001/10

 被引用回数:7 パーセンタイル:49.01(Nuclear Science & Technology)

臨界事故条件下での人体の中性子及び$$gamma$$線吸収線量を評価するために、高分子アラニン線量計とホウ酸リチウムを用いた熱蛍光線量計の二種類の組織等価線量計を10%濃縮硝酸ウラニル水溶液を用いた原研TRACYでの実験に適用した。この実験では、反応度添加条件を変えて五種類の臨界事故模擬実験を行った。高分子アラニン線量計を用いて1.5から1600Gyまでの中性子と$$gamma$$線を合わせた吸収線量の測定に成功した。またホウ酸リチウム線量計により1から900Gyまでの$$gamma$$線の吸収線量を測定することができた。さらに、反応度添加条件が異なっていても、線量は積分出力に比例することが確認された。ホウ酸リチウムの$$gamma$$線に対する感度がアラニンとほぼ同じであるため、中性子線量は複雑な補正なしにアラニン線量計による中性子と$$gamma$$線の吸収線量からホウ酸リチウム線量計による$$gamma$$線吸収線量を差し引くことにより容易に評価することができた。MCNP4Bを用いた解析結果として、吸収線量の計算値は測定値と95%信頼区間の範囲内で一致し、過渡時の中性子及び$$gamma$$線吸収線量の評価に十分適用できることを示した。

論文

Yields of tyrosines in the radiolysis of aqueous phenylalamine solutions by energetic heavy ions

田口 光正; 早野 一樹*; Xu, Y.; 森山 正洋*; 小林 泰彦; 平塚 浩士*; 大野 新一*

Radiation Physics and Chemistry, 60(4-5), p.263 - 268, 2001/03

 被引用回数:14 パーセンタイル:28.08(Chemistry, Physical)

フェニルアラニン水溶液へNeイオン照射を行い、OHラジカルとフェニルアラニンとの反応によって生成する3種類のチロシンをHPLCによって定量分析した。イオンが止まるまでの全チロシン生成量と、入射エネルギーとの関係から微分G値(イオンのエネルギーとともに連続的に変化するG値)が求められた。微分G値は300~500eV/nmのLETでは$$gamma$$線よりも大きな値を示すが、LETの増加に伴いその値が減少することがわかった。

論文

An Ion-track structure model based on experimental measurements and its application to calculate radiolysis yields

大野 新一*; 古川 勝敏; 田口 光正; 小嶋 拓治; 渡辺 宏

Radiation Physics and Chemistry, 60(4-5), p.259 - 262, 2001/03

 被引用回数:4 パーセンタイル:64.69(Chemistry, Physical)

気体試料へのイオン照射による電離量分布測定の結果得られたイオンの飛跡周りの空間的な線量分布を解析することにより、水中を走る重イオンの2次電子による径方向のエネルギー付与を統一的にまとめることができた。$$gamma$$線または電子線照射した場合の生成G値の線量依存性をトラック内の線量分布に適用する。生成物量を半径0~$$infty$$にわたって積分することによって種々のイオン照射によるG値を見積もる。フリッケ線量計とアラニン線量計について、本手法により得られた結果と実験値とを比較する。

論文

フェニルアラニン水溶液への重イオン照射効果,2

田口 光正; Xu, Y.; 小林 泰彦; 森山 正洋*; 平塚 浩士*

JAERI-Review 99-025, TIARA Annual Report 1998, p.25 - 27, 1999/10

L-フェニルアラニンを超純水に濃度13mMで溶解させ、Heガスで飽和し207MeV Cイオンを照射した。HPLC測定したところ、フェニルアラニン自身、さらにp-,m-,o-チロシンのシグナルが観測された。クロマトグラム上のピーク面積からチロシンの生成量を求めたところ、チロシン生成のG値は$$gamma$$線、イオン照射ともに0.30$$pm$$0.03と見積もられた。つまり無酸素状態では、$$gamma$$線でもCイオンでもOHラジカルは同程度生成したと考えられる。次にN$$_{2}$$Oガスを飽和した試料に放射線照射し、同じくチロシンの生成量を調べた。N$$_{2}$$Oは水和電子を素早くスキャベンジしほぼ同量のOHラジカルを生成する。そこでチロシン生成のG値とOHラジカル、水和電子のG値とは次の関係式が成り立つ; G(Tyr)=f$$times$$G$$_{total}$$(OH)$$doteq$$f$$times$$(G(OH)+G(e$$_{aq}^{-}$$))。fは生成した全OHラジカルのうちチロシン生成で消費される割合を示す。N$$_{2}$$O飽和した試料へ$$gamma$$線及びCイオン照射した場合、チロシン生成のG値は0.58$$pm$$0.04及び0.39$$pm$$0.02と見積もられた。$$gamma$$線照射した場合のOHラジカル及び水和電子のG値は2.8及び2.7であることから、fは0.105と求められた。この値を用いることによりCイオン照射での水和電子のG値は0.9(0.39=0.105$$times$$(2.8$$pm$$G(e$$_{aq}^{-}$$)))と見積もられた。

論文

Response of alanine dosimeters at very high dose rate

工藤 久明; Celina, M.*; Kaye, R. J.*; Gillen, K. T.*; Clough, R. L.*

Applied Radiation and Isotopes, 48(4), p.497 - 499, 1997/04

 被引用回数:6 パーセンタイル:50.12(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

アラニン線量計を高線量率のパルス電子線(2MeV、4$$times$$10$$^{10}$$Gy/sec)で照射し、応答を調べた。応答は、高線量率でも信頼性のあるラジオクロミック線量計のものと比較した。両者は良い一致を示し、従来報告されていたアラニン線量計の使用可能線量率範囲(最高10$$^{8}$$Gy/sec)を上回る結果が得られた。高線量率下で線量率効果を示さないのは、アラニンを照射して生成するラジカルがごく早い過程で生成され、その後きわめて安定であるため共存する他のラジカルの影響を受けないからと解釈した。

論文

Radical formation in the radiolysis of solid alanine by heavy ions

小泉 均*; 市川 恒樹*; 吉田 宏*; 南波 秀樹; 田口 光正; 小嶋 拓治

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 117, p.431 - 435, 1996/00

 被引用回数:20 パーセンタイル:15.61

175MeVのAr$$^{8+}$$、460MeVのAr$$^{13+}$$、220MeVのC$$^{5+}$$ならびに350MeVのNe$$^{8+}$$のイオンを固体アラニンに照射し、生成するラジカルをESRで調べた。ラジカルの収量(入射イオンあたりのラジカル数)は、臨界フルエンス(Ar:10$$^{10}$$、C:10$$^{11}$$、Ne:5$$times$$10$$^{11}$$イオン/cm$$^{-2}$$)までは一定であり、それ以上ではイオンフルエンスの増加に伴って減少した。低フルエンスでの一定収率の値より求まるラジカル生成のG値は、LETの単純な関数ではなく、イオントラックの横方向の線量分布で説明できる。イオントラックの形を単純な円筒形と仮定することにより、G値からイオントラックの半径を見積もることができる。その値は8~25nmで、0.5~3MeVのH$$^{+}$$やHe$$^{+}$$のイオン照射・半径2~5nmよりも大きかった。$$gamma$$線照射のアラニンからの線量-収率曲線の関係を用いて、円筒形トラックでシミュレーションして得られたフルエンス-収率曲線は、実験値とよく一致した。

論文

アラニン線量計の低線量率・長時間照射下の特性; 放射線環境下で使用される有機材料の余寿命予測

春山 保幸; 橘 宏行; 小嶋 拓治; 岡本 次郎*; 柏崎 茂*; 松山 茂樹*; 柳生 秀樹*

Radioisotopes, 44(8), p.507 - 513, 1995/08

原子力施設等の放射線場で用いられている機器部品や電線被覆材等の耐放射線性の評価および余寿命の予測に必要な線量測定のため、アラニン/ESR線量計の低線量率、長時間照射下の特性を明らかにした。線量率0.45Gy/h、1.97Gy/hで総線量a/kGy、1kGyを25$$^{circ}$$Cから80$$^{circ}$$Cの異なる温度で照射した模擬環境下で、アラニン線量計の有効性を調べた。また、照射中及び照射後の温度を変えて線量応答の安定性も明らかにした。アラニン線量計の線量応答は、0.45Gy/h、2000hの低線量率・長時間照射下においても、60$$^{circ}$$C程度までであればその線量応答値は1kGyまで線量に直線的に比例し増加した。この線量率及び照射温度範囲では、補正なしで積算線量測定が可能であることが明らかとなった。線量応答値は照射中の温度に依存し、線量率の0.45及び1.97Gy/hで総線量0.1kGy及び1kGyでは、温度係数0.1%/$$^{circ}$$Cの直線関係を示した。

論文

Functional polymeric microspheres for the detection of anti-NANP antibodies in falciparum malaria patients

Safranj, A.; 狩野 繁之*; 吉田 勝; 大道 英樹; 片貝 良一*; 鈴木 守*

Jpn. J. Parasitol., 44(2), p.170 - 173, 1995/04

新規の免疫診断技術を放射線利用により開発するため、マラリア抗体の一部をなす4つのアミノ酸をもとにメタクリロイル-L-アスパラギニル-L-アラニル-L-アルパラギニル-L-プロリンメチルエステルを合成し、その放射線分散重合によりポリマー粒子を合成した。この粒子とマラリア急性期患者の血清を反応させ、さらに標識された抗ヒトIgGを反応させた。粒子の断層を共焦点レーザー走査顕微鏡で観察し、マラリア急性期患者の血清と反応させた粒子に特異的な強い蛍光像が認められた。これより、上述の4つのアミノ酸を固定化するだけで、ポリマー粒子表面が抗体として働くことが示唆された。

論文

Recent progress in application of JAERI alanine/ESR dosimetry system

小嶋 拓治

JAERI-Conf 95-003, 0, p.362 - 366, 1995/03

アラニン/ESR(電子スピン共鳴)線量測定法は、広い線量範囲を安定かつ高精密に測定できる特徴をもっており、$$gamma$$線・X線用のロッド素子、電子・荷電粒子用フィルム素子及び簡便な線量計リーダをすでに開発したが、これらは主として100Gy以上の放射線プロセスレベルを対象としている。この測定法は、組成が生体組織に近い、積算線量測定が可能である特徴もあり、これを活した応用として、数Gy~100Gyの放射線治療分野、0.5Gy/hの低線量率放射線場、イオンビームを用いた放射線高度利用研究などにおける線量測定について、その実効性や線量の不確かさ評価等の検討を行った最近の研究成果を報告する。

論文

Preparation of hydrolyzed pH responsive ion track membrane

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

Macromolecular Rapid Communications, 16, p.47 - 51, 1995/00

 被引用回数:8 パーセンタイル:55.95(Polymer Science)

メタクリロイルアラニンメチルエステル(40%)とジエチレングリコール=ビス=アリルカーボネート(60%)から作製した共重合体膜に13.6MeV/nucleonのエネルギーの金イオンを1cm$$^{2}$$当り10$$^{6}$$コ照射した。次いで照射した膜を60$$^{circ}$$Cの6N NaOH溶液で7分間エッチングの後、25$$^{circ}$$Cの1N NaOH溶液で加水分解した。得られた多孔質膜中の孔径にはpH依存性が認められた。すなわちpH3の緩衝液中で3.7$$mu$$mであった径はpH5の緩衝液中で完全に閉じた。

論文

Functional polymeric microspheres synthesized by radiation polymerization

Safranj, A.; 狩野 繁之*; 吉田 勝; 大道 英樹; 片貝 良一*; 鈴木 守*

Radiation Physics and Chemistry, 46(2), p.203 - 206, 1995/00

 被引用回数:19 パーセンタイル:14.22(Chemistry, Physical)

4種類のアミノ酸を含有するモノマー、メタクリロイル-L-アスパラギニル-L-アラニル-L-アスパラギニル-L-プロリンメチルエステルを合成し、その放射線分散重合によりポリマー微粒子を合成した。この粒子にマラリア急性期患者の血清を反応させ、さらに標識されたヒトガンマグロブリン(IgG)を反応させ共焦点レーザー走査顕微鏡で観察したところ、粒子表面に特異的な強い蛍光像が認められた。これは、マラリアの抗体となる4種類のアミノ酸の組み合せが、血清との反応により抗原・抗体反応を示したためと考えられ、この手法によりマラリアの免疫診断を簡便に行えることが実証された。

論文

Thermo-responsive behavior of a methacryloyl-DL-alanine methyl ester polymer gel prepared by radiation-induced polymerization

Z-L.Ding*; 吉田 勝; 浅野 雅春; Z-T.Ma*; 大道 英樹; 片貝 良一*

Radiation Physics and Chemistry, 44(3), p.263 - 272, 1994/00

 被引用回数:13 パーセンタイル:25.14

メタクリロイル-DL-アラニンメチルエステルのポリマーゲルを放射線重合によって合成したところ、ある照射線量以上で主鎖の切断を起こし低分子量化することが分った。次に、このポリマーの量点を測定したところ、32$$^{circ}$$C付近で相転移を示し、これ以下では無色透明な溶液となり、この温度以上ではポリマーが析出した。また、ポリマーゲルの膨潤におよぼす温度依存性を調べたところ、分子量が低いほど低温での膨潤率が大きく、高温では収縮に長時間を要することが分った。さらに、このポリマーゲルにブリリアントブルーを包括し、ゲルからの放出性を調べたところ10$$^{circ}$$Cと40$$^{circ}$$Cの間で4時間インターバルでon-off制御できることが分った。

論文

細粒アラニン結晶を用いたフィルム状線量計素子の成形条件と線量応答特性

小嶋 拓治; 春山 保幸; S.Sudiro*; R.L.Tobing*; 柏崎 茂*

Radioisotopes, 42(11), p.607 - 613, 1993/11

飛程の短い放射線を対象とした厚さ200$$mu$$m程度のフィルム状アラニン線量計素子について、アラニン結晶の細粒化の方法、バインダーに適するポリエチレン(PE)種、成形方法等が素子の物理的特性及び線量応答特性に与える影響を調べた。この結果、(1)再結晶により得られたアラニンとメルトインデックス(MI)の高いPEの混合物のプレス成形、及び(2)機械的粉砕で得られたアラニンと比較的MIの低いPEの混合物の押出し成形により、厚さ150-200$$mu$$mのフィルム状素子が成形できた。方法(1)では、より薄いフィルムが製造できること、また方法(2)では、1-100kGyの線量範囲における同一バッチ間の線量応答の精度が$$pm$$2%(95%信頼度限界)以内であることが明らかとなった。

論文

アラニン線量計リーダーの開発

春山 保幸; 小嶋 拓治; 橘 宏行; 上松 敬; 岡本 次郎; 原 秀元*

Radioisotopes, 42(8), p.445 - 451, 1993/08

アラニン/ESR線量測定法を種々の放射線加工処理(線量範囲:1kGy~100kGy)の工程管理用ルーチン線量測定法として応用拡大するためには、簡単なアラニン線量計専用リーダーの開発が望まれている。そこで、ESR部、データー処理周辺機器(インターフェース)及びパーソナルコンピュータから構成された、取り扱いが容易な単一目的のアラニン線量計リーダーの開発を行った。まず、手動操作によりESR部についての測定パラメータの最適値を見い出した。これに基づき、ESR制御・データー処理用周辺機器類を同調させて機能させるためのプログラムを作成した。この自動化したリーダーは、放射線加工処理レベルである1kGy~100kGyの線量範囲について、1素子当たり1分以内の読み取りを$$pm$$1%(68%信頼度)の精度で可能とした。

論文

Stimulus-responsive track pores

吉田 勝; 玉田 正男; 浅野 雅春; 大道 英樹; 久保田 仁*; 片貝 良一*; Spohr, R.*; Vetter, J.*

Radiation Effects and Defects in Solids, 126(1-4), p.409 - 412, 1993/00

 被引用回数:19 パーセンタイル:14.87(Nuclear Science & Technology)

ジエチレングリコールビスアリルカーボネートポリマーフィルムに、11.4MeV/uのAuイオンを1$$times$$10$$^{6}$$ions/cm$$^{2}$$照射し、さらに6N NaOH水溶液に接触させてエッチングすることにより、約1$$mu$$m径の孔を形成させた。次に、このフィルムにメタクリロイル-L-アラニンメチルエステルをグラフト重合させ、温度を変えて孔の状態を電子顕微鏡で調べたところ、0$$^{circ}$$Cでは孔がグラフト鎖ゲルによって被覆されて閉じた状態にあり、40$$^{circ}$$Cではグラフト鎖ゲルの収縮によって開孔することを見出した。孔の開閉制御は、グラフト収率が約1%のところで可能であった。

論文

Recent progress in JAERI alanine/ESR dosimeter system

小嶋 拓治; 橘 宏行; 春山 保幸; 田中 隆一; 岡本 次郎

Radiation Physics and Chemistry, 42(4-6), p.813 - 816, 1993/00

 被引用回数:7 パーセンタイル:38.22(Chemistry, Physical)

アラニン/ESR線量測定法はその優れた特性から、国内外において、医療用具の滅菌、食品照射等放射線加工処理、原子力・宇宙用材料の耐放射線性評価等広い分野への利用が期待され、$$gamma$$・X線の基準線量測定および、ルーチン用、電子線・重粒子線用の線量計素子の開発も進んでいる。これらの現状から、測定システムとして安価で簡単なESRリーダーの早期実現が望まれている。原研では、分析用ESRの使用実績から、簡単なアラニン線量計専用リーダーの開発を進め、1987年食品検査用小型ESRを改造したアラニン線量計測定システムの試作に成功した。これらの知見に基づき、簡易型アラニン線量計専用ESR装置および自動測定システムの開発を行った。開発の条件として、測定素子の限定、線量範囲の限定、ESR各種パラメータの単一化、装置および回路の単純化、自動制御の導入等により、操作の簡略な小型専用リーダが実現可能である。

論文

Alanine/ESR dosimetry system for routine use in radiation processing

小嶋 拓治; 春山 保幸; 橘 宏行; 田中 隆一; 岡本 次郎; 八木 国光*; 田村 直幸*; 原 秀元*; 柏崎 茂*

Radiation Physics and Chemistry, 42(4-6), p.757 - 760, 1993/00

 被引用回数:5 パーセンタイル:48.04(Chemistry, Physical)

これまでアラニン/ESR線量測定法については、主に高精密に広い線量範囲が測定可能となる基準あるいはトランスファー線量測定を目的とした開発が行われてきた。一方、放射線滅菌を始めとする放射線プロセスの工程管理用として、簡便かつ安定性の高いルーチン用アラニン/ESR線量測定法の開発が望まれていた。本論文では、すでに開発されたアラニン線量計素子に比べて成形法を簡単化し、現在一般に使用されているプラスチック線量計よりも精密度が高い安価な素子の製造と線量計特性、及びこれと並行して開発された、通常の分光光度計に使い易さ・価格がともに匹敵する自動アラニン線量計リーダーの製造と装置特性について述べるとともに、この両者の組合わせにより、1-100kGyの線量範囲を$$pm$$3%以内で測定可能であることを明らかにした。

論文

電子スピン共鳴(ESR)法を用いた大線量測定

小嶋 拓治; 田中 隆一

Radioisotopes, 41(6), p.320 - 330, 1992/06

放射線治療や放射線加工処理等の特に高線量域を対象としたESR線量計、主にアラニン/ESR線量計について、形状の異なる素子の開発、その基本的な線量計特性と応用例、及び専用線量測定システムの開発に関する研究成果を中心に報告する。

論文

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*; C.Trautmann*; 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、60$$^{circ}$$C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。

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