Development of a compact lanthanoid bromide -ray spectroscopy system with high-count-rate pulse processing and simultaneous pulse-current operation mode for in-situ non-destructive assay

冠城 雅晃; 石井 隼也*; 加藤 昌弘*; 鎌田 圭*; 吉野 将生*; 島添 健次*

Journal of Instrumentation (Internet), 21(2), p.P02051_1 - P02051_19, 2026/02

https://doi.org/10.1088/1748-0221/21/02/P02051

A new -ray spectroscopy system designed for use in intense -ray fields was developed. The relative energy resolution was 3.6 at 662 keV at dose rates of up to 2.89 Gyh in a Cs -ray field and was 4.3 at 1333 keV at dose rates of up to 4.17 Gy h in a Co -ray field without the need for heavy-metal radiation shielding. Furthermore, a 4.38 MBq sealed Co source was measured under the background -ray irradiation by a Cs source. Although the geometry between the detector and Co source was fixed, the background -ray dose rate (intensity) varied. The identification and quantification of the Co source was unaffected at irradiation dose rates of up to 1.04 Gy h.

Age-dependent evaluation of organ and effective doses in pediatric full-spine radiography; Influence of anteroposterior and posteroanterior projection and copper filtration using Monte Carlo simulation

勝沼 泰*; 佐藤 薫

Pediatric Radiology, 15 Pages, 2025/12

https://doi.org/10.1007/s00247-025-06452-7

小児脊柱側弯症においては、経過観察を目的として全脊椎X線撮影が繰り返し行われることから、放射線感受性が高く、胴体前部に位置する臓器の被ばく線量が増加する傾向がある。そのため、撮影プロトコルの最適化が必要とされていた。そこで、本研究では、小児フロリダ大学ファントム(5、10、15才)及びPHITSを組み合わせることにより、全脊椎X線撮影を模擬し、銅フィルタの有無及び撮影方向(前方:AP、後方:PA)が臓器線量に及ぼす影響を解析した。その結果、PA撮影の場合、胴体後部に位置する腎臓や赤色骨髄の線量はAP撮影と比較して増加するのに対して、胴体前部に位置する乳房や甲状腺の線量は約80-93%減少し、実効線量についても半減することが示された。加えて銅フィルタの利用により、臓器線量は約5-19%減少した。以上のことから、小児全脊椎X線撮影においては、年齢に応じて変化する臓器位置を考慮しつつ、銅フィルタを用いたPA撮影を行うことが、被ばく線量低減のための撮影プロトコルとして有用であると考えられる。

Improving the analysis method of the Compton camera system mounted on the unmanned helicopter by correcting scintillator coordinates data at each event timing

志風 義明

Radioisotopes, 74(3), p.273 - 287, 2025/11

https://doi.org/10.3769/radioisotopes.740302

従来法では無人ヘリコプターに搭載されたコンプトンカメラシステムの測定データの解析を改善するための対策として、無人ヘリコプターの位置と姿勢角の安定な期間のデータを利用した。ただし、これにより解析に使用されるイベント数が減り、統計的な精度に向上の余地を残した。それゆえ、今回は測定したイベントデータを全て補正して使用した。前回の解析で固定した2層のシンチレータ座標は、イベント毎に刻々と変化する位置と傾きを補正したものに置き換えた。統計精度と空間分解能を向上させるために、補正されたイベントを使用してガンマ線画像を再構成した。ガンマ線強度の再構成画像の精度の向上を評価するために、地上の測定結果を比較した。改善された統計の効果に関して、改善後には残差二乗和(RSS)の減少が認められ、地上測定値との良好な相関によりこの方法の有効性が示された。また、RSS値の比較では、従来法から改良法への変更に比べて、測定値の平均化する範囲の拡大の方が、より効果的であり、地上測定値との相関がより良好であることを確認できた。

日本人の正確な被ばく線量評価用ポリゴン型人体モデルの開発

佐藤 薫

Isotope News, (801), p.6 - 9, 2025/10

https://www.jrias.or.jp/books/cat3/2025/801.html

ICRPは、幹細胞領域に関する最新の放射線防護上の科学的知見を2012年に提言した。一方、体格は被ばく線量に影響するため、国内における線量評価・管理においては、欧米人より小柄な日本人の体格特性を考慮する必要がある。しかし、微小で複雑な構造を持つ幹細胞領域を体内に定義した線量評価用の成人日本人人体モデルは、これまでに存在しなかった。そこで、報告者は日本人の体格特性を考慮した線量解析等に利用するため、平均的成人日本人のポリゴン型人体モデル(男性:JPM、女性:JPF)の開発を進めてきた。今回、JPM及びJPFの消化管、膀胱、水晶体等の組織内に幹細胞領域を画像処理により新たに定義した。JPM及びJPFは、日本人の体格特性を考慮しつつ、幹細胞領域を含む臓器・組織の被ばく線量を評価することが可能な唯一の人体モデルとして、医療や原子力分野での被ばく管理・防護の最適化等への活用が期待される。本稿では、JPM及びJPFの概要について述べる。

環境動態知見を取り込んだ3次元空間線量率分布解析システムの開発

Kim, M.

環境創造センター調査研究成果報告書; 平成27年度(2015)令和6年度(2024)(インターネット), P. 31, 2025/10

環境中に放出された放射線源による複雑な空間線量率分布を正確に推定するために、リアルで詳細な環境モデルが構築可能で、不均質な放射性セシウムの線源分布の取り込みが可能な3次元空間線量率分布解析システムを開発した。本システムを用いて実環境への適用性を検討した結果、解析結果と測定結果がおおむね一致し妥当性が示された。

OSL線量計の環境モニタリングへの適用に向けた特性改善と性能評価

吉富 寛; 二川 和郎

JAEA-Research 2024-016, 26 Pages, 2025/02

JAEA-Research-2024-016.pdf:2.0MB

原子力施設周辺の環境モニタリングにおいては、熱ルミネセンス線量計や蛍光ガラス線量計といった受動形線量計を用いた積算線量計測も行われている。受動形線量計の一種である光刺激ルミネセンス(OSL)線量計は、個人線量モニタリング用途として広く利用され、信頼性の高い測定が行われているものの、環境モニタリング用線量計としては活用されていない。OSL線量計を環境モニタリングに転用できれば、リーダや線量計といった既存の資源を活用することで、安価で信頼性の高い積算線量計測が実施できる可能性がある。酸化アルミニウム(-AlO:C)を用いたOSL線量計の環境モニタリングへの適用に際しての課題としては、(1)OSL線量計の信号量から空気吸収線量を評価するための線量評価アルゴリズムが整備されていないこと、(2)環境モニタリング用積算線量計測装置が有すべき性能が規定されているJISZ4346:2017への適合性が評価されていないこと、が挙げられる。そこで、本研究では、モンテカルロ計算により線量評価アルゴリズムを開発するとともに、開発した線量評価アルゴリズムを用いてJISZ4346:2017に基づく試験を実施し、適合性を評価した。その結果、OSL線量計測装置はJISZ4346:2017で規定される性能を有することが確認できた。有効測定範囲は0.1mGy1Gy、定格エネルギー範囲は30keV1.25MeV、定格入射角度範囲は060、定格温度範囲は-20C40C、定格湿度範囲は10%90%である。これらはJISZ4346:2017で規定される最小定格範囲を満たしており、開発したOSL線量計を用いた線量評価システムを用いた線量計測装置は、環境モニタリングに必要な性能を十分に有していることを確認することができた。

Attempt to re-estimate organ doses of victims in non-homogeneous exposure accident by means of the state-of-the-art Mesh-type Reference Computational Phantom; A Case study of an IR-192 source accident

古渡 意彦*; 吉富 寛; 谷 幸太郎*; 谷村 嘉彦; 栗原 治*

Radiation Protection Dosimetry, 200(16-18), p.1574 - 1579, 2024/11

https://doi.org/10.1093/rpd/ncae070

This study attempted the reconstruction of organ doses of victims who are highly exposed to gamma rays in non-homogeneous exposure accident by a sealed Ir source in Gilan, Iran. According to the accident report by International Atomic Energy Agency (IAEA), a victim was highly exposed on his right chest and the dose estimation by means of biodosimtry and clinical observation were carried out. However, dose reconstruction by means of physical dosimetry was not completely made. In this study, a series of Monte Carlo (MC) calculations employing the PHITS 3.24 incorporated with the Adult male Mesh-type Reference Computational Phantom was performed to estimate organ doses with reference to an actual radiation accident involved in the Ir sealed source, and to investigate issues on reconstruction of organ doses of victims who are highly exposed to radiation under non-homogeneous exposure accident. Calculated organ doses for the lungs, the red born marrow, and the small intestine by MC calculation were compared with experimental values taken from the literature and were within 23% in terms of mGy h /Ci for the Gilan case. The averaged whole body dose was estimated to be 0.31 Gy, which are less than one-tenth than that estimated by biodosimetry (3.1-4.1 Gy). In the IAEA Gilan report, the average whole body dose was assumed to be 2 Gy for rough estimation of physical dose, having a large discrepancy with those estimated by the MC calculation.

Validating the application of the revised ICRP's biokinetic models for organic C and organically bound tritium to members of the public

増田 毅*; 真辺 健太郎

Journal of Radiological Protection, 44(3), p.031517_1 - 031517_8, 2024/09

https://doi.org/10.1088/1361-6498/ad7a04

HやCを含む有機物を体内に取り込んだ場合、一定の割合で無機物に代謝されて素早く排泄される。一方、有機物のまま残留したHやCは無機物に比べて生物学的半減期が長く、被ばく線量への寄与が大きい。そのため、有機物の代謝割合が線量評価上重要となる。しかしながら国際放射線防護委員会(ICRP)は、動物実験又は炭素の物質収支から代謝割合を設定している。そこで、重水素やCで標識した有機物をヒトに経口摂取させて代謝割合を測定した結果を参照して線量評価を行った。その結果、ICRPの線量係数は、H有機物については適切であったものの、C有機物については2倍程度保守的な評価であることが明らかになった。

Monte Carlo simulation study on the dose and dose-averaged linear energy transfer distributions in carbon ion radiotherapy

石川 諒尚; 古場 裕介*; 古田 琢哉; Chang, W.*; 米内 俊祐*; 松本 真之介*; 橋本 慎太郎; 平井 悠大*; 佐藤 達彦

Radiological Physics and Technology, 17(2), p.553 - 560, 2024/06

https://doi.org/10.1007/s12194-024-00798-7

At the Heavy Ion Medical Accelerator in Chiba (HIMAC), a series of retrospective studies are ongoing in patients treated with carbon ion radiotherapy (CIRT) to obtain the knowledge to improve tumor control and reveal the mechanism of the low risk of secondary cancer after CIRT. Dose-averaged linear energy transfer (LET) is generally used as a measure of treatment effectiveness or biological effects in such retrospective studies; however, it is conventionally evaluated from the relative biological effectiveness (RBE)-LET fitted function used in the treatment planning system. In this study, we calculated the physical doses and their linear energy transfer (LET) distributions for a series of treatment plans for a homogeneous rectangular phantom and a human body phantom with typical CIRT beams using Monte Carlo (MC) simulation. The LET was then deduced from the MC simulation and compared with the corresponding data obtained using the conventional method. The comparison suggested that the two types of LET agreed well with each other, except around the distal end of the spread-out Bragg peak, where the MC simulation yielded significantly higher LET values than that of the conventional method. This is because the RBE-LET fitted function adopted in the conventional method ignores the contribution of the high-LET components, causing an overkill effect. Furthermore, an MC simulation was conducted to determine the material composition of water and realistic materials from the CT number in the planned image. The profiles of physical dose and LET were in good agreement for both techniques. These results indicate the possibility of enhancing the efficiency of retrospective studies of CIRT using MC simulations in the future.

除染・耕作活動による空間線量率の低減効果; 3D-ADRESを用いたPHITSシミュレーションによる詳細評価

Kim, M.; 吉村 和也; 佐久間 一幸; Malins, A.*; 阿部 智久; 中間 茂雄; 町田 昌彦; 斎藤 公明

環境放射能除染学会誌, 12(2), p.39 - 53, 2024/04

東京電力福島第一原子力発電所事故から10年以上が経過したが、特定復興再生拠点など除染の進展に伴い避難指示が解除され、住民の帰還が今も継続している。このような現状の中、除染・耕作活動による空間線量率の低減効果を定量的に評価するために、福島県大熊町に位置する実エリアに対して 放射線量の詳細分布の推定を可能にする計算システム3D-ADRESを活用し、環境中の線源分布を詳細に再現するモデルを構築した。構築されたモデルを用いてモンテカルロシミュレーションを行い、観測に基づいた実際的な放射性Csの分布およびその時間に伴う変化を反映した空間線量率の計算を行った。その結果、対象地域に対し除染・耕作活動に応じた地上100cm空間線量率の面的な空間線量率分布が計算された。空間線量率の計算結果は、実測値を良く再現でき、除染や耕作の影響評価に本手法が妥当であることが確認された。この手法は、まだ立ち入りなどが制限されている一部の帰還困難区域において今後さらに除染などの線量率を低減させるための対策を進めていく際に参考になることが期待される。