JPH0574026B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 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
度や高湿度といつたような環境下で広い線量範囲
にわたつ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、10Gyから100kGyの中、高レベルの線量
測定を目的とした固定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、その線量に比例した量の安
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、
10Gyから100kGyの広範囲の線量を測定でき、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
上記の線量計に比べケタ違いに少ない。 〔発明が解決しようとする問題点〕 アラニンを用いた線量測定は、上記したように
結晶中のラジカル数に基づくものであり、放射線
に被爆する前に結晶中にラジカルが存在すること
は、測定誤差となるばかりでなく線量測定範囲が
制限されることになる。この被爆前に結晶中に存
在するラジカル数を線量に換算した見掛け上の値
をプレドーズというが、本発明者等のこれまでの
検討によると、アラニン自身が0.1〜0.2Gyに相当
するプレドーズを有する。このため、10Gy以下
の低線量域で測定誤差を生じるという問題があ
る。 本発明は、上記に基いてなされたものであり、
プレドーズを減少することにより測定下限を拡大
でき、しかも精度の高い線量測定を可能とする放
射線線量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、再結晶アラニン
を使用することを特徴とするものである。 本発明者は、アラニンのプレドーズ低減のた
め、種々の検討を行なつた結果、再結晶アラニン
が著しくプレドーズが少ないことを見出し本発明
に至つたものである。 再結晶アラニンは、例えば、アラニンを水に溶
解した後に溶液を適当な有機溶媒（メタノールな
ど）中に滴下してアラニンを結晶化析出させる方
法、あるいは水を蒸発させることによつてアラニ
ンを結晶化析出させる方法などにより得られる。 再結晶アラニンは粉末のままでもガラス等の容
器に入れることにより放射線線量素子として使用
できる。しかし、再結晶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、粉末が微細で
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、再結晶アラニンをバインダにより所
定形状に成形し、これを放射線線量計素子とする
ことが好ましい。 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
カル生成量が少ないもの、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エン共重
合体、スチレン−ブタジエン−アクリロニトリル
共重合体、ブタジエンゴム、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、四ふつ化エチレン
−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、パラフイン、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−ブタジエン−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。 バインダと再結晶アラニン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
なアラニン量を含んでいるが否かにより定めら
れ、バインダ100重量部に対して再結晶アラニン
10〜1000重量部、好ましくは100〜600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、混練、成形時にプレドーズが
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〕 実施例 １ 70℃の温水500mlにDL−アラニン（和光純薬
(株)製、特級）150ｇを攪拌しながら溶解した。次
に、メタノール2.5中に上記のアラニン水溶液
を攪拌しながら注ぎ込んだ。このときアラニンの
再結晶粉末が生成した。吸引濾過器を使つて再結
晶アラニンとメタノール、水の混合液を分離し、
再結晶アラニンをメタノールで洗浄後、50℃で７
日間真空乾燥したところ白色粉末状の再結晶アラ
ニンが得られた。 実施例 ２ 協和醗酵(株)製の特級アラニンを使用し、実施例
１と同様にして再結晶アラニンを得た。 実施例 ３ Fluka社（スイス国）製の特級アラニンを使用
し、実施例１と同様にして再結晶アラニンを得
た。 実施例 ４ 有機溶媒としてメタノールに代えてエタノール
を使用した以外は実施例１と同様にして再結晶ア
ラニンを得た。 実施例 ５ ポリエチレン（宇部興産(株)製、UBEC−400）
150ｇと実施例１で得た再結晶アラニン80ｇを150
℃の６インチテストロールで均一に混練し、続い
て金型を用い160℃で長さ30mm、外径３mmの棒状
に圧縮成形した。 実施例 ６ ポリスチレン（旭化成(株)製、スタイロン666）
120ｇ、実施例１で得た再結晶アラニン80ｇ、酸
化防止剤（２，６−ジ−第三−ブチル−４−メチ
ルフエノール）0.2ｇおよび滑剤（ステアリン酸
バリウム）２ｇを用い、実施例５と同様にして圧
縮成形した。 実施例 ７ パラフイン10ｇと実施例１で得た再結晶アラニ
ン90ｇを均一に混練し、続いて金型を用い長さ５
mm、外径10mmの棒状に圧縮成形した。 比較例 １ DL−アラニン（和光純薬(株)製、特級）を用い
た。 比較例 ２ 協和醗酵(株)製の特級アラニンを用いた。 比較例 ３ Fluka社（スイス国）製の特級アラニンを用い
た。 比較例 ４ ポリスチレン（宇部興産(株)製、UBEC−400）
150ｇとDL−アラニン（和光純薬(株)製、特級）80
ｇを用い、実施例５と同様にして圧縮成形した。 比較例 ５ ポリエチレン（旭化成(株)製、スタイロン666）
120ｇ、DL−アラニン（和光純薬(株)製、特級）80
ｇ、酸化防止剤（２，６−ジ−第三−ブチル−４
−メチルフエノール）0.2ｇおよび滑剤（ステア
リン酸バリウム）２ｇを用い、実施例５と同様に
して圧縮成形した。 比較例 ６ パラフイン10ｇとDL−α−アラニン（和光純
薬(株)製、特級）90を均一に混練し、続いて金型を
用いて長さ５mm、外径10mmの棒状に圧縮成形し
た。 実施例１〜７および比較例１〜６の線量計素子
についてプレドーズをESRスペクトル高さから
求め、その結果を第１表に示した。ESR測定は
マイクロ波周波数9.4GHz、マイクロ波出力4mW、
磁場変調幅100kHzで1mTで行なつた。 また、実施例５と比較例４の線量計素子につい
て0.01〜100kGyの範囲で線量と素子中のラジカ
ル数の関係を求め、この関係をグラフ化したのが
第１図である。実施例５では広範囲に直線関係が
得られているのに対し、比較例４では10Gy以下
になると直線からずれてくる。

〔発明の効果〕

以上説明してきた通り、再結晶アラニンを用い
ることによりプレドーズが大幅に減少した線量計
素子を得ることができるようになり、これによつ
て低線量域の測定範囲の拡大および測定精度の向
上が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例５と比較例４の線量計素子につ
いての吸収線量とESR測定から求めた相対ラジ
カル量の関係を示すグラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 再結晶アラニンからなることを特徴とする放
   射線線量計素子。 ２ 再結晶アラニンをバインダにより所定形状に
   成形してなる特許請求の範囲第１項記載の放射線
   線量計素子。