JPH0559392B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、γ線、Ｘ線、電子線、重荷電粒子
線および中性子線等の電離性放射線による吸収線
量を正確に、かつ安定に測定するための放射線線
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、放射線廃棄物処理施設等
の放射性物椎を取扱う大型施設や、粒子線、γ線
等の各種の照射施設が普及してきた。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
度等といつたような環境下で広い線量範囲に亘つ
て正確かつ簡便に放射線の線量を測定することが
求められている。

従来の10Gy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、ライオルミネツセンス線
量計、ポリメチルメタクリレート線量計、ラジア
クロミツクダイフイルム線量計、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放射線の照射線量
を求めるものである。しかし、これらの線量計
は、線量応答のばらつきが大きく、線量応答の経
時変化も大きく、有効線量測定範囲が狭い等の欠
点を有している。

このような欠点を解消できるものとしてアミノ
酸線量計が期待されている。中でも、アラニンを
用いた線量計が有望視されている。［小島他３名
第46回応用物理学会講演会予稿集（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P.9（1985、11、18）］これはポリマをバイン
ダとするアラニン粉末組成物を成形加工した極め
て実用的な線量計素子である。

このアラニン線量計素子は、10Gyから100KGy
の広範囲の放射線量を測定することができること
が確められた。また、線量応答の経時変化も上述
した従来の線量計に比べて桁違いに少なくなつて
いる。例えば、アラニン線量計は照射によつて生
じるフリーラジカル数から線量を求めるわけであ
るが、このラジカル数の変化（減衰）は２年間で
約２％と極めて少ない。

［発明が解決しようとする問題点］ このように従来提案されているアミノ配線量計
素子は、基本的にバインダとアミノ産を混和した
後に成形するという製造法で作られている。この
ため、本質的にバインダとアミノ酸粉末の混練性
の問題と、成形性の問題を有している。そしてア
ミノ酸粉末本来の線量特性が混練や成形によつて
損なわれる場合が多い。例えば、混練や成形時の
機械的、熱的な作用によつて、ラジカルが生成す
る。また、バインダを用いるため、アラニン結晶
粉末の濃度が低くなり感度が低下する問題もあ
る。

この発明は、このような欠点を解消するために
なされたもので、高性能のアミノ酸線量計素子を
提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明は、電離性照射線の照射により材料に
生成する遊離基（ラジカル）の量が、同様の照射
によりアミノ酸結晶に生成するラジカル量の1/10
以下である材料から作られた容器にアミノ酸結晶
粉末を充填して放射線線量計素子とするものであ
る。

また、この発明は、電離性放射線の照射により
材料に生成するラジカルが不安定で室温にて短時
間内に減衰して同等の照射によりアミノ酸結晶に
生成するラジカル量の1/10以下となるような材料
から作られた容器にアミノ酸結晶粉末を充填して
放射線線量計素子とするものである。

［技術的背景］ アミノ酸線量計素子の容器は、電子スピン共鳴
装置（ESR）の測定に便利なように、ESR試料
管に合せたサイズが望ましいことになる。即ち、
外径は通常3.5mmφ程度とし、長さは30〜50mmが
好ましい。内径は管の肉厚によつて変化する。管
の肉厚は管の材料強度が許されるならば薄い方が
好ましい。この値は通常好ましくは0.5mm以下、
さらに好ましくは0.2mm以下であるが、この値に
限定されるものではない。管の材質は、電離性放
射線の照射により管の材料に生成するラジカル量
の1/10以下であるか、ないしは管に生成したラジ
カルが不安定で室温において短時間内に減衰して
アミノ酸結晶ラジカル量の1/10以下となるような
材料とすることが必要である。これは管に生成す
るラジカルによるアミノ酸結晶に生成したラジカ
ルのESR測定への影響を防ぐためである。また、
当然ながら管からアミノ酸結晶粉末がこぼれない
ようにキヤツプをつけるか封止することが大切で
ある。しかし、キヤツプまたは封止に用いる材料
は上記の条件を満たすことが好ましいが、必ずし
もその必要はない。

管の材料としては、上記条件を満たすならば有
機材料、無機材料あるいは金属材料のいずれであ
つてもよい。好ましい材料としては、石英ガラ
ス、ポリエチレン、ポリスチレン、エチレン酢
酸、ビニルコポリマ、エチレンエチルアクリレー
ト、ポリエステル、ナイロン、ポリカーボネー
ト、アクリル樹脂、四ふつ化エチレン−プロピレ
ンコポリマ等が挙げられるが、これ等に限るもの
ではない。アミノ酸としては、アラニン、ベリシ
ン、バリン、ロイシン、セリン、システイン、シ
スチン、リシン、アルギニン、フエニルアラニ
ン、アントラニル酸等が挙げられる。

［実施例］ 実施例 １ 肉厚0.5mm、外径3.5mm、長さ40mmの石英ガラス
管にアラニン結晶粉末（和光純薬(株)製 特級）を
均一に充填し、両端をポリエチレンキヤツプで閉
じて線量計素子とした。

次に、ESR装置を用いて、線量計特性を調べ
た。測定条件はマイクロ波周波数9.5GHz、マイ
クロ波出力４ｍＷ、磁場変調幅100KHzで１ｍＴ
である。照射を⁶⁰Coのγ線で行ない線量計素子を
調べた。

第１図に線量計素子のESRスペクトルの例を
示す。線量はスペクトルピークの高さにより求め
ることができる。

第２図は、線量計素子の線量計特性を調べた結
果を示すグラフである。線量をピーク高さがきれ
いに比例しており、十分実用できることが確めら
れた。

実施例 ２ 肉厚0.2mmのポリエチレンチユーブ（内径3.0mm
φ、長さ40mm）にアラニン結晶粉末を均一に充填
し、両端をシリコーンゴムシール材で封止した。
実施例１と同様に線量計特性を調べた結果を第２
図に合せて示す。この図から明らかなように高感
度（同一の線量に対して高いESRスペクトルピ
ークを示す。）で良好な直線性を示し、線量計と
して十分実用できることが分かる。

比較例 １ ポリスチレン（旭化成(株)、スタイロン666）100
重量部を160℃のミキシングロールで練りながら
アラニン結晶粉末を200重量部加えて均一な混練
組成物とした。次にこの組成物をブラベンダ小型
押出機より150℃で紐状に押出し成形した。さら
に、金型により3.0mmφ、長さ３cmの小片に170℃
の温度でプレス成形し、線量計素子を作製した。

この素子の線量計特性を第２図に合せて示す。
上記実施例１および２のものに比べ感度も低く、
さらに低線量領域では大きく直接からはずしてし
まう。これは加工前のポリスチレン単独では認め
られないことから、混練や成形過程に問題がある
ことを確認している。また、混練や成形しおいて
は粘着等の問題もあり、非常に手間がかかつた。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明によれば、極め
て簡単にしかも高性能のアミノ酸線量計素子を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明のアラニン線量計素子の
ESRスペクトルを示す線図、第２図は、この発
明の実施例と比較例のアラニン線量計素子の線量
とESRスペクトルのピーク高さ（相対値）の関
係を示す線図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電離性放射線の照射により材料に生成する遊
   離基（ラジカル）の量が、同様の照射によりアミ
   ノ酸結晶に生成するラジカル量の1/10以下である
   材料から作られた容器にアミノ酸結晶粉末を充填
   して構成したことを特徴とする放射線線量計素
   子。 ２ 電離性放射線の照射により材料に生成するラ
   ジカルが不安定で室温にて短時間内に減衰して同
   等の照射によりアミノ酸結晶に生成するラジカル
   量の1/10以下となるような材料から作られた容器
   にアミノ酸結晶粉末を充填して構成したことを特
   徴とする放射線線量計素子。