JPH02173589A - 電子スピン共鳴による放射線線量測定用線量計素子材料 - Google Patents
電子スピン共鳴による放射線線量測定用線量計素子材料Info
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- JPH02173589A JPH02173589A JP33008388A JP33008388A JPH02173589A JP H02173589 A JPH02173589 A JP H02173589A JP 33008388 A JP33008388 A JP 33008388A JP 33008388 A JP33008388 A JP 33008388A JP H02173589 A JPH02173589 A JP H02173589A
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Landscapes
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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。
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
本発明は、電子スピン共鳴による放射線線量測定用線m
計素子材料に関する。
計素子材料に関する。
従来の技術及びその問題点
X線、ガンマ線、電子線、中性子線等の照射により生じ
た不対電子を有するラジカルを、電子スピン共鳴(ES
R)で検出して、放射線線量を計測するESR線団計の
提案及び研究が行なわれている(例えば、池谷元伺rE
SR年代測定、第11章」)。このようなESR線量計
においては、線量計素子材料としては、放射線によるラ
ジカルの生成効率が高く、かつ生成するラジカルが室温
においても充分に安定な材料が望ましい。現在、実用化
、或いは研究発表されている素子材料としては、(1)
合成石英を熱処理したもの(特公昭61−56959号
)、(2)アミノ酸の一種であるアラニンをパラフィン
またはポリスチレンで固定したもの、(3)蔗糖を同様
にして固定したもの、の3種類が知られているが、いず
れの材料も、放射線線量の検出限界は数グレイまたは数
ミリグレイより高く (1グレイ−IJ/kgの吸収線
量)、感度のよい測定ができない。
た不対電子を有するラジカルを、電子スピン共鳴(ES
R)で検出して、放射線線量を計測するESR線団計の
提案及び研究が行なわれている(例えば、池谷元伺rE
SR年代測定、第11章」)。このようなESR線量計
においては、線量計素子材料としては、放射線によるラ
ジカルの生成効率が高く、かつ生成するラジカルが室温
においても充分に安定な材料が望ましい。現在、実用化
、或いは研究発表されている素子材料としては、(1)
合成石英を熱処理したもの(特公昭61−56959号
)、(2)アミノ酸の一種であるアラニンをパラフィン
またはポリスチレンで固定したもの、(3)蔗糖を同様
にして固定したもの、の3種類が知られているが、いず
れの材料も、放射線線量の検出限界は数グレイまたは数
ミリグレイより高く (1グレイ−IJ/kgの吸収線
量)、感度のよい測定ができない。
ESRスペクトルは、通常、マイクロ波吸収の磁場に対
する微分形で観測されており、微分形のピーク幅を信号
強度としている。ESR線量計素子月料のうちで有機物
を利用したものは、放射線エネルギーに対する感度の依
存性が少なく、人体組織と等価にCとHよりなるので、
線量計素子として好ましいが、そのラジカル信号は水素
原子核との相互作用による磁場(超微細構造という)の
ため幅広(なっている。このような超微細構造のために
、従来のESRS合線素子材料を用いる場合には、ES
R線量計測の下限線量は高くなり、例えば、人体の集積
被曝線二を測定するための線量計としては実用化するこ
とはできない。
する微分形で観測されており、微分形のピーク幅を信号
強度としている。ESR線量計素子月料のうちで有機物
を利用したものは、放射線エネルギーに対する感度の依
存性が少なく、人体組織と等価にCとHよりなるので、
線量計素子として好ましいが、そのラジカル信号は水素
原子核との相互作用による磁場(超微細構造という)の
ため幅広(なっている。このような超微細構造のために
、従来のESRS合線素子材料を用いる場合には、ES
R線量計測の下限線量は高くなり、例えば、人体の集積
被曝線二を測定するための線量計としては実用化するこ
とはできない。
また、石英などの無機化合物は、放射線によって安定な
欠陥を生じる場合もあるが、放射線エネルギーの種類に
よって感度が異なる「線質効果」があるために、放射線
エネルギーが単一でない場合には、素子材料として不適
当である。
欠陥を生じる場合もあるが、放射線エネルギーの種類に
よって感度が異なる「線質効果」があるために、放射線
エネルギーが単一でない場合には、素子材料として不適
当である。
問題点を解決するための手段
本発明者は、上記した如き問題点に鑑みて、ESR放射
線線量測定用線量計素子材料として、ラジカルの生成効
率がよく、得られるラジカルのESR信号線幅が狭く、
より低い放射線量を検出でき、更に、ラジカルの経時変
化の少ない物質を得るべく鋭意研究を重ねてきた。その
結果、グリシルリチン又はトラピジルは、室温で放射線
照射によって生じるラジカルのESR信号の線幅が非常
に狭く、しかもラジカルの安定性に優れたものであり、
線量計素子材料として好適であることを見出した。また
、トラピジル及び/又はグリシルリチンをCaCO3と
混合して用いる場合には、形成されるラジカルの安定性
が良好となり、しかもラジカルのESR信号の線幅がよ
り狭くなって、放射線線量の検出感度が更に向上するこ
とを見出し、ここに本発明を完成するに至った。
線線量測定用線量計素子材料として、ラジカルの生成効
率がよく、得られるラジカルのESR信号線幅が狭く、
より低い放射線量を検出でき、更に、ラジカルの経時変
化の少ない物質を得るべく鋭意研究を重ねてきた。その
結果、グリシルリチン又はトラピジルは、室温で放射線
照射によって生じるラジカルのESR信号の線幅が非常
に狭く、しかもラジカルの安定性に優れたものであり、
線量計素子材料として好適であることを見出した。また
、トラピジル及び/又はグリシルリチンをCaCO3と
混合して用いる場合には、形成されるラジカルの安定性
が良好となり、しかもラジカルのESR信号の線幅がよ
り狭くなって、放射線線量の検出感度が更に向上するこ
とを見出し、ここに本発明を完成するに至った。
即ち、本発明は、トラピジル及び/又はグリシルリチン
からなる電子スピン共鳴による放射線線量測定用線量計
素子材料、並びに、トララピジル及び/又はグリシルリ
チンとCaCO3との混合物からなる電子スピン共鳴に
よる放射線線量測定用線量計素子材料に係る。
からなる電子スピン共鳴による放射線線量測定用線量計
素子材料、並びに、トララピジル及び/又はグリシルリ
チンとCaCO3との混合物からなる電子スピン共鳴に
よる放射線線量測定用線量計素子材料に係る。
本発明の線量計素子材料であるトラピジル(C+a H
+sN5.7−ダニチルアミノ−5−メチル−5−トリ
アゾロ[1,5−a)ピリミジン)は、心臓病薬として
知られている物質である。トラピジルは、共役窒素環を
有するピリミジン系化合物であり、放射線によって生じ
るラジカルのスピンは共役系に分散するが、直接水素の
原子核と相互作用することがなく、周辺水素との相互作
用によってESR信号の線幅が広がることはない。
+sN5.7−ダニチルアミノ−5−メチル−5−トリ
アゾロ[1,5−a)ピリミジン)は、心臓病薬として
知られている物質である。トラピジルは、共役窒素環を
有するピリミジン系化合物であり、放射線によって生じ
るラジカルのスピンは共役系に分散するが、直接水素の
原子核と相互作用することがなく、周辺水素との相互作
用によってESR信号の線幅が広がることはない。
また、本発明のもう一つの線量計素子材料であるグリシ
ルリチン(C42H62016)は、肝臓薬として公知
の物質であり、糖と脂質とが結合した形態を有する化合
物である。グリシルリチンに放射線を照射することによ
って生じるラジカルも安定であり、ESR信号は、狭い
線幅を有するものとなる。
ルリチン(C42H62016)は、肝臓薬として公知
の物質であり、糖と脂質とが結合した形態を有する化合
物である。グリシルリチンに放射線を照射することによ
って生じるラジカルも安定であり、ESR信号は、狭い
線幅を有するものとなる。
本発明では、上記したトラピジル及びグリシルリチンの
いずれか一方、又は両者を混合して線量計素子材料とし
て用いればよい。これらの素子材料を用いる線量計素子
の構造は、従来知られているものと同様とすればよ(、
−例として、第1図に示すものを挙げることができる。
いずれか一方、又は両者を混合して線量計素子材料とし
て用いればよい。これらの素子材料を用いる線量計素子
の構造は、従来知られているものと同様とすればよ(、
−例として、第1図に示すものを挙げることができる。
第1図(a)は線量計素子の平面図、(b)は断面図で
あり、同図において、1は、素子材料、2はプラスチッ
ク製ホルダ、3はプラスチック製の押え、4は衣類に取
付けるためのビンである。
あり、同図において、1は、素子材料、2はプラスチッ
ク製ホルダ、3はプラスチック製の押え、4は衣類に取
付けるためのビンである。
線量計素子材料は、粉体のものをそのまま用いてもよく
、また、圧縮ペレット等に成形してもよい。また、市販
されている肝臓薬グリシルリチンや心臓病薬トラピジル
等の錠剤をそのまま用いることもできる。素子材料の使
用伝は、特に限定はないが、ESR円筒型の空洞共振器
(TEol、)に入るロッド状(約300〜500■、
長さ30關程度、直径5+nmφ程度)とするか、或い
は低線置針測用としては、1〜2g程度(長さ40mm
程度、直径10mmφ程度)用いることが望ましい。
、また、圧縮ペレット等に成形してもよい。また、市販
されている肝臓薬グリシルリチンや心臓病薬トラピジル
等の錠剤をそのまま用いることもできる。素子材料の使
用伝は、特に限定はないが、ESR円筒型の空洞共振器
(TEol、)に入るロッド状(約300〜500■、
長さ30關程度、直径5+nmφ程度)とするか、或い
は低線置針測用としては、1〜2g程度(長さ40mm
程度、直径10mmφ程度)用いることが望ましい。
また、上記したトラピジル及び/又はグリシルリチンと
CaCO3とを混合して用いる場合には、生じるラジカ
ルが安定化し、ESR信号の線幅がより狭くなり、放射
線線量の検出感度が向上する。
CaCO3とを混合して用いる場合には、生じるラジカ
ルが安定化し、ESR信号の線幅がより狭くなり、放射
線線量の検出感度が向上する。
トラピジル及び/又はグリシルリチンとCaCO3とを
混合して用いる場合には、粉体状の混合物として用いる
他に、例えば圧縮ベレットの形状に成形して用いること
ができる。
混合して用いる場合には、粉体状の混合物として用いる
他に、例えば圧縮ベレットの形状に成形して用いること
ができる。
トラピジル及び/又はグリシルリチンとCaCO3との
比率は、特に限定はなく、広い範囲の比率とすることが
できるが、通常、前者:後者(重量比’)−0,01:
100〜50 : 100程度とすればよく、好まし
くは1:100〜2:100程度とする。
比率は、特に限定はなく、広い範囲の比率とすることが
できるが、通常、前者:後者(重量比’)−0,01:
100〜50 : 100程度とすればよく、好まし
くは1:100〜2:100程度とする。
本発明素子材料を用いて放射線線量を測定する方法は、
公知の方法に従えばよく、例えば、次のような方法を示
すことができる。
公知の方法に従えばよく、例えば、次のような方法を示
すことができる。
まず、放射線線量を測定すべき位置又は対象に、本発明
素子材料を用いた線量計素子を取付け、適宜な期間放置
して被爆させる。
素子材料を用いた線量計素子を取付け、適宜な期間放置
して被爆させる。
そして、測定時期が到来したならば、線量計素子をES
R測定してESR信号強度を求める。
R測定してESR信号強度を求める。
本発明素子材料のESR信号強度は、放射線被爆量に応
じてほぼ直線的に増大する傾向にあるので、予め検量線
を作成しておくことによって、ESR信号強度から放射
線被爆量を求めることができる。
じてほぼ直線的に増大する傾向にあるので、予め検量線
を作成しておくことによって、ESR信号強度から放射
線被爆量を求めることができる。
また、特公昭61−56959号に示される方法に従っ
て、検出素子材料に放射線によって損傷を受けない2価
のマンガンM を含む標準試料(例えばM n O)を
混入させることによって、被爆線量をより正確に測定す
ることができる。具体的には、特公昭61−56959
号公報に記載された方法に従えばよく、まず等しい濃度
にM n ”を混入した多数の検出素子を作成し、その
素子から任意にサンプルを取り出して、該サンプルに予
め定めた線量の放射線を照射し、照射後、ESR信号強
度を測定し、本発明素子材料の信号強度をM++のピー
ク強度に対する比として(比強度として)求める。これ
を順次線量を増やして繰返し、線量と比強度との関係を
示す検量線を作成する。
て、検出素子材料に放射線によって損傷を受けない2価
のマンガンM を含む標準試料(例えばM n O)を
混入させることによって、被爆線量をより正確に測定す
ることができる。具体的には、特公昭61−56959
号公報に記載された方法に従えばよく、まず等しい濃度
にM n ”を混入した多数の検出素子を作成し、その
素子から任意にサンプルを取り出して、該サンプルに予
め定めた線量の放射線を照射し、照射後、ESR信号強
度を測定し、本発明素子材料の信号強度をM++のピー
ク強度に対する比として(比強度として)求める。これ
を順次線量を増やして繰返し、線量と比強度との関係を
示す検量線を作成する。
M は放射線による損傷を受けずその標準ピーク強度は
一定と考えられるので、比強度を求めることによって測
定条件によらず、素子材料の強度を正確に求めることが
できる。従って、上記検量線を用いて比強度から、正確
な被爆量を直接動ることができる。
一定と考えられるので、比強度を求めることによって測
定条件によらず、素子材料の強度を正確に求めることが
できる。従って、上記検量線を用いて比強度から、正確
な被爆量を直接動ることができる。
発明の効果
本発明の線量計素子材料は、放射線照射によって生じる
ラジカルのESR信号の線幅が非常に狭く、しかもラジ
カルの安定性が優れている。このため、放射線線量を高
感度で検出することができ、例えば、個人の集積被曝綜
合測定用の線量計としての実用化が可能である。特に、
CaCO3と混合して用いる場合には、より高感度の放
射線線量の測定が可能である。
ラジカルのESR信号の線幅が非常に狭く、しかもラジ
カルの安定性が優れている。このため、放射線線量を高
感度で検出することができ、例えば、個人の集積被曝綜
合測定用の線量計としての実用化が可能である。特に、
CaCO3と混合して用いる場合には、より高感度の放
射線線量の測定が可能である。
また、本発明素子材料は、100℃で数日間放置しても
ESR信号の変化が生じないので、長期間継続して使用
できる。
ESR信号の変化が生じないので、長期間継続して使用
できる。
実施例
以下、実施例を示して本発明を更に詳細に説明する。
実施例1
線量計素子材料として、トラピジルを使用して以下の実
験を行なった。トラピジルとしては、市販製剤ロコナー
ル(塩野義製薬株製)を用い、該製剤から表面のCaC
O3層とトラピジルとの境界部分を分割して、トラピジ
ルとCaCO3との混合粉末を作製し、この粉末300
mgを石英管に入れて、線量計素子とした。これに、γ
線を500レントゲン照射した後、ESRスペクトルを
測定した。得られたスペクトルを第2図に示す。
験を行なった。トラピジルとしては、市販製剤ロコナー
ル(塩野義製薬株製)を用い、該製剤から表面のCaC
O3層とトラピジルとの境界部分を分割して、トラピジ
ルとCaCO3との混合粉末を作製し、この粉末300
mgを石英管に入れて、線量計素子とした。これに、γ
線を500レントゲン照射した後、ESRスペクトルを
測定した。得られたスペクトルを第2図に示す。
第2図において、(イ)で示すピークは、線幅0.05
mT (0,5ガウス)のトラピジルのESR信号であ
り、線幅が狭く測定感度が高いことがわかる。また、(
ロ)で示すピークは、CaCO3に不純物として含まれ
るM n ”+のESR信号であり、この信号強度は、
放射線の照射量により大きくは影響を受けないことが知
られているので、トラピジルのピーク(イ)の信号強度
をピーク(ロ)の信号強度に対する比強度として表わす
ことによって、測定条件によらない正確な放射線量測定
が可能である。
mT (0,5ガウス)のトラピジルのESR信号であ
り、線幅が狭く測定感度が高いことがわかる。また、(
ロ)で示すピークは、CaCO3に不純物として含まれ
るM n ”+のESR信号であり、この信号強度は、
放射線の照射量により大きくは影響を受けないことが知
られているので、トラピジルのピーク(イ)の信号強度
をピーク(ロ)の信号強度に対する比強度として表わす
ことによって、測定条件によらない正確な放射線量測定
が可能である。
また、この素子材料を50℃で48時間放置した後、E
SRスペクトルを測定したところ、第2図に示すスペク
トルと同様のスペクトルが得られ、・形成されたラジカ
ルが安定であることがわかった。
SRスペクトルを測定したところ、第2図に示すスペク
トルと同様のスペクトルが得られ、・形成されたラジカ
ルが安定であることがわかった。
実施例2
線全計素子材料として、グリシルリチンを用いて、実施
例1と同様にしてESRスペクトルを測定した。素子材
料のグリシルリチンとしては、市販のグリシルリチン錠
剤(持田製薬■製)を使用し、実施例1と同様にして線
量計素子を作製した後、実施例1と同様にしてγ線の照
射を行ない、ESRスペクトルを測定した。
例1と同様にしてESRスペクトルを測定した。素子材
料のグリシルリチンとしては、市販のグリシルリチン錠
剤(持田製薬■製)を使用し、実施例1と同様にして線
量計素子を作製した後、実施例1と同様にしてγ線の照
射を行ない、ESRスペクトルを測定した。
得られたESRスペクトルを第3図に示す。第3図にお
いて、(イ)で示されるピークが線幅0625ガウスの
グリシルリチンのESR信号であり、(ロ)で示される
ピークが不純物とし含まれるM n 2+のESR信号
である。素子材料としてグリシルリチンを用いることに
よって、線幅が0.25ガウス程度という狭い線幅のE
SRスペクトルが得られ、電離放射線線量を高感度で測
定できることがわかる。
いて、(イ)で示されるピークが線幅0625ガウスの
グリシルリチンのESR信号であり、(ロ)で示される
ピークが不純物とし含まれるM n 2+のESR信号
である。素子材料としてグリシルリチンを用いることに
よって、線幅が0.25ガウス程度という狭い線幅のE
SRスペクトルが得られ、電離放射線線量を高感度で測
定できることがわかる。
また、この素子材料を50℃で、48時間放置した後、
ESRスペクトルを測定したところ、第3図に示すスペ
クトルと同様のスペクトルが得られ、形成されたラジカ
ルが安定であることがわかった。
ESRスペクトルを測定したところ、第3図に示すスペ
クトルと同様のスペクトルが得られ、形成されたラジカ
ルが安定であることがわかった。
第1図は線量計素子の一例の構造を示す図、第2図はγ
線照射後のトラピジルのESRスペクトル図、第3図は
γ線照射後のグリシルリチンのESRスペクトル図であ
る。 1・・・素子材料、2・・・プラスチック製ホルダー3
・・・プラスチック型押え、4・・・取付はビン。 (以 上) 第 図 (a) 第 図 (mT ) 第 図 (H) (mT)
線照射後のトラピジルのESRスペクトル図、第3図は
γ線照射後のグリシルリチンのESRスペクトル図であ
る。 1・・・素子材料、2・・・プラスチック製ホルダー3
・・・プラスチック型押え、4・・・取付はビン。 (以 上) 第 図 (a) 第 図 (mT ) 第 図 (H) (mT)
Claims (2)
- (1)トラピジル及び/又はグリシルリチンからなる電
子スピン共鳴による放射線線量測定用線量計素子材料。 - (2)トラピジル及び/又はグリシルリチンとCaCO
_3との混合物からなる電子スピン共鳴による放射線線
量測定用線量計素子材料。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33008388A JP2719713B2 (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | 電子スピン共鳴による放射線線量測定用線量計素子材料 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33008388A JP2719713B2 (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | 電子スピン共鳴による放射線線量測定用線量計素子材料 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02173589A true JPH02173589A (ja) | 1990-07-05 |
JP2719713B2 JP2719713B2 (ja) | 1998-02-25 |
Family
ID=18228595
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33008388A Expired - Fee Related JP2719713B2 (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | 電子スピン共鳴による放射線線量測定用線量計素子材料 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2719713B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10207723C1 (de) * | 2002-02-20 | 2003-07-17 | Bruker Biospin Gmbh | Verwendung von mit Chrom dotiertem Magnesiumoxid als Referenzsubstanz für die Elektronenspinresonanz (ESR)-Dosimetrie |
EP3059612A1 (en) * | 2015-02-23 | 2016-08-24 | Universita degli Studi della Calabria | 3d dosimeter and dosimetric method using 3d dosimeter |
-
1988
- 1988-12-26 JP JP33008388A patent/JP2719713B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10207723C1 (de) * | 2002-02-20 | 2003-07-17 | Bruker Biospin Gmbh | Verwendung von mit Chrom dotiertem Magnesiumoxid als Referenzsubstanz für die Elektronenspinresonanz (ESR)-Dosimetrie |
DE10207711C1 (de) * | 2002-02-20 | 2003-07-17 | Bruker Biospin Gmbh | Probenkopf für ein Elektronenspinresonanz-Dosimeter |
DE10207717A1 (de) * | 2002-02-20 | 2003-08-28 | Bruker Biospin Gmbh | Probenkopf für ein Elektronenspinresonanz-Dosimeter |
DE10207718A1 (de) * | 2002-02-20 | 2003-08-28 | Bruker Biospin Gmbh | Probenkopf für ein Elektronenspinresonanz-Dosimeter |
US6791324B2 (en) | 2002-02-20 | 2004-09-14 | Bruker Biospin Gmbh | Probehead and a sample substance for an electron spin resonance dosimeter |
DE10207717B4 (de) * | 2002-02-20 | 2005-12-22 | Bruker Biospin Gmbh | Probenkopf für ein Elektronenspinresonanz-Dosimeter |
DE10207718B4 (de) * | 2002-02-20 | 2010-12-16 | Bruker Biospin Gmbh | Probenkopf für ein Elektronenspinresonanz-Dosimeter und Verwendung einer Referenzprobe für einen derartigen Probenkopf |
EP3059612A1 (en) * | 2015-02-23 | 2016-08-24 | Universita degli Studi della Calabria | 3d dosimeter and dosimetric method using 3d dosimeter |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2719713B2 (ja) | 1998-02-25 |
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