JPH01102388A - 薄膜放射線線量計素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、γ線、Ｘ線、電子線、重荷電粒子線および中
性子線などの電離性放射線による吸収線量を正確に、か
つ簡便に測定するための薄膜放射線線量計素子に関する
ものである。

［従来の技術］ 近年、原子力発電所、放射性廃棄物処理施設などの放射
性物質を取扱う大型施設や粒子線、γ線などの各種の照
射利用施設等が普及してきた。これらの施設では、通常
の環境下はもちろん、高温度や高湿度といったような環
境下で広い線量範囲にわたって正確かつ簡便に放射線の
線量を評価することが求められている。

従来のｔｏＧｙから１００ｋＧｙの中、高レベルの線量
測定を目的とした固体の放射線線量計としては、熱ルミ
ネツセンス線量計、ライオルミネッセンス線量計、ポリ
メチルメタクリレート線量計、ラジアクロミックダイフ
ィルム線量計、コバルトガラス線量計等が知られている
。これらはいずれも放射線を固体素子に照射後、固体素
子からの発光量や特定波長の光の吸収を測定して、線量
を求めるものであるが、線量応答のばらつきが大きい、
線量応答の経時変化が大きい、有効線量測定範囲が狭い
、といった問題を有している。

アミノ酸の一種であるアラニンは、結晶状態で放射線を
照射すると、その線量に比例して安定な固有のラジカル
（遊離基）を生じるため、単位重量あたりの生成ラジカ
ル濃度を電子スピン共鳴（ＥＳＲ）装置で求めることに
より線量を測定することが可能である。この方法によれ
ば、１ＯＧｙからｌＯＯｋＧｙの広範囲の線■を測定で
き、しかもラジカル数の変化（減衰）は２年間で約２％
と極めて少ないことから、線量応答の経時変化は上記の
線量計に比ベケタ違いに少ない。

しかし、アラニン粉末そのものは、水に可溶であるため
水中あるいは空気中で水や高い湿度の影響を受ける。ま
た、粉末が微細てすぐに静電気を帯びるため、正確な秤
量や容器への充填も困難であり、取扱いに極めて不便で
ある。このため、ポリマをバインダとしてアラニン粉末
を成形加工した実用的な線量計素子が提案されている（
小島、他３名；第４６回応物講演会予稿集（１９８５，
秋）、小島。

他３名；放射線プロセスシンポジウム講演要旨集Ｐ９（
１９８５，１１，１８））。

かかる線量計素子は、５ｍｍφ（外径）ＸＩＯｍｍ（長
さ）、３ｍｍφ（外径）ｘ３０ｍｍ　（長さ）といった
円筒形状のものである。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、低エネルギーの放射線あるいは透過力の弱い放
射線種の線量測定においては、物質中の深さによって線
量が異なるため、厚さのある円筒形状の線量計素子を用
いると、放射線の飛程以上の厚さに対する線量の平均値
しか測定できず、正確な線量評価ができないことが指摘
されるに至った。また、パイプ接続部のパツキン等のよ
うに挟小部分に置かれた部品の線量は測定できないとい
う状況にある。

本発明は上記に基づいてなされたものであり、物質中の
深さによって線量が異なっても、その違いを誤差少なく
明確に評価できることから線量測定値の信頼性が向上さ
れ、また挟小部分での線量測定を可能とする薄膜放射線
線量計素子の提供を目的とするものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の放射線線量計素子は、バインダにアミノ酸結晶
粉末を含有せしめてなる組成物を厚さ１ｍｍ以下のシー
トまたはフィルム状の薄膜に成形してなることを特徴と
するものである。

バインダとしては、天然ゴム、合成ゴムあるいは合成樹
脂があげられ、特に、放射線によるラジカル生成最が少
ないもの、あるいは生成ラジカルが急速に減衰するもの
が好ましい。

合成ゴムとしては、エチレンプロピレン（−ジエン）共
重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、クロロプレン
ゴム、ニトリルゴム、ブチルゴム、合成イソプレンゴム
、スチレンブタジェン共重合体、スチレン−ブタジェン
−アクリロニトリル共重合体、ブタジェンゴム、アクリ
ルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、クロロスルホ
ン化ポリエチレン、ポリイソブチレン、ポリエステルゴ
ム、エピクロルヒドリンゴム、四ふっ化エチレン−プロ
ピレン交互共重合体などがあげられる。

合成樹脂としては、パラフィン、ポリスチレン、アクリ
ロニトリル−スチレン樹脂、硬質アクリロニトリル−ブ
タジェン−スチレン樹脂、ポリブチレンテレフタレート
樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネ
ート樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステ
ル樹脂、ナイロン１２などがあげられる。

アミノ酸結晶粉末としては、モノアミノモノカルボン酸
であるグリシン、バリン、ロイシン、オキシアミノ酸で
あるセリン、イオウを含むアミノ酸であるシスティン、
シスチン、モノアミノジカルボン酸であるリシン、アル
ギニン、芳香族環をもつアミノ酸であるフェニルアラニ
ン、アントラニル酸などの比較的低分子量で結晶性の高
いものが有効である。

バインダとアミノ酸結晶粉末との配合割合は特に規定し
ないが、上限は、成形加工性および成形体を扱うに際し
て実用的な機械的特性を保持しているか否かにより、下
限は、線量計素子として有効なアミノ酸量を含んでいる
か否かにより定められ、バインダ１００重量部に対して
アミノ酸結晶粉末１０〜１０００重量部、好ましくはｉ
ｏｏ〜６００重量部の範囲から選定するのが適切である
。

本発明においては、上記成分以外に酸化防止剤、滑剤を
適宜含有させてもよい。酸化防止剤、滑剤の添加により
、混線、成形時にプレドーズ（照射前に素子中に存在す
るラジカル）が増加するのを抑制でき、測定精度を向上
できる。

「発明の実施例］ ポリエチレン（宇部興産（横裂、ＵＢＥＣ−４００）　
４００ｇおよびＤＬ−α−アラニン（和光純薬■製、特
級）６００ｇを１４０℃の６インチテストロールで混練
し、次いでプレス成形により厚さ１．ｏｍｍおよび０．
３ｍｍのフィルム状線量計素子（５ｍｍＸ３０ｍｍ）を
製造した。

電子線加速器を用い、上記の各線量計素子数枚を重ねて
エネルギーの異なる電子線（０，５ＭｅＶ、１゜ＯＭｅ
Ｖ、１．５ＭｅＶ、２．ＯＭｅＶ）によりｌ０４Ｇｙ相
当の線量を照射した（照射条件は予めカロリメータによ
り調整）。照射した線量計素子の吸収線量はＥＳＲを用
いて測定した。

第１図に各エネルギーの場合の物質中の厚さに対する線
量分布（計算値）を示す。第２図および第３図に１．Ｏ
ＭｅＶの電子線を使用した場合について、厚さ１．ｏｍ
ｍおよび０．３ｍｍの本線量計素子を用いて測定した結
果を一例として示す。厚さ１．ｏｍｍ　（１゜６ｇ／ｃ
ｍ”）の素子では３段階の分解能であるが、０゜３ｍｍ
素子を用いれば９段階の分解能で分布測定が可能である
。外径３ｍｍφのロッド状素子を用いた場合などは、こ
のような分解能が期待できず、図のような分布の平均値
もしくは放射線の飛程以上の厚さについての平均値しか
測定できない。

このことから、厚さの薄い素子はど、精密に物質中の深
さ方向の線量分布が測定でき、正確な線量評価が可能と
なることが明らかである。

また、本発明のようにシートまたはフィルム状の薄い線
量計素子であれば、例えば、ステンレスパイプの接続部
分のような狭い場所にも取付けることができ、γ線にさ
らされる接続部分に用いられるゴムパツキンの線量測定
も可能となる。

［発明の効果］ 以上説明してきた通り、本発明によれば物質深さによっ
て異なる線量評価の誤差を減少できることから信頼性を
向上でき、また、狭小な場所での線量測定を行なうこと
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は線量分布曲線の計算値のグラフ、第２図は厚さ
１ｍｍ素子で測定した線量分布を示すグラフ、第３図は
厚さ０．３ｍｍ素子で測定した線量分布を示すグラフで
ある。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）バインダにアミノ酸結晶粉末を含有せしめてなる
   組成物を厚さ１ｍｍ以下のシートまたはフィルム状に成
   形してなることを特徴とする薄膜放射線線量計素子。
2. （２）アミノ酸がアラニンである特許請求の範囲第１項
   記載の薄膜放射線線量計素子。