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

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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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Ayako Kai
綾子 甲斐
Motomi Iketani
池谷 元伺
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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。

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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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、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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
【図面の簡単な説明】
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)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (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. (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。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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

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EP3059612A1 (en) * 2015-02-23 2016-08-24 Universita degli Studi della Calabria 3d dosimeter and dosimetric method using 3d dosimeter

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