中性子-γ線混在場における歯エナメル質を用いたESR線量計測法に関する基礎研究

混合中子-伽马射线场中牙釉质ESR剂量测定的基础研究

• 批准号: 17760687
• 负责人: 高橋 史明
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Japan Atomic Energy Agency
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17760687/
• 关键词: 中性子; γ線; Cf-252線源; 自発核分裂; 線量計(TLD); 頭部アクリルファントム; 口腔部線量; 歯エナメル質; ESR計測; 線量計測; 放射線事故

中性子-γ線が混在する被ばく状況について、歯エナメル質のESR計測に基づく線量評価法の研究を進めた。昨年度までの研究成果で、臨界事故のように大きな容積を持つ核燃料が放射線の発生源となる場合、その近傍で大線量の不均等被ばくを受けた者については、事故直後に必要な情報のうち、γ線による全身線量が、ESR計測で合理的に評価されることを解明した。今年度は、体内元素の中性子捕獲反応で発生する二次γ線について、ESR計測に関係するエナメル質線量への寄与を定量的に解析した。放射線源として、自発核分裂によりウラン燃料とほぼ同等のエネルギー分布で中性子及びγ線を放出させるCf-252を使用した。実験には、頭部を簡単な形状で模擬したメタクリル樹脂(PMMA)製の物理模型(ファントム)を使用した。このファントムの口腔領域に空孔を設けて、その中に中性子に対する感度の差がある熱ルミネセンス線量計(TLD)を配置した。空間中にも、二種類のTLDを同様に配置した。これら二つの条件で配置されたTLDによる実測値の差から、頭部ファントムで生成した二次γ線の寄与を求めた。そまた、実験条件と想定される全身被ばく条件の幾何条件(全身-頭部のみ)、材質(人体組織-PMMA)が二次γ線の生成に与える影響については、既に開発した事故時の線量評価システムで定量的に評価した。計算解析に基づき、実測値の補正、線源カプセルで発生するγ線の寄与の調査を実施した。解析の結果、口腔部の全γ線量に対する二次γ線の寄与は最大でも10%程度であり、ESR計測における不確かさ(20%程度)と比較しても小さいことを明らかとした。

针对中子和伽马射线混合照射的情况，我们研究了基于牙釉质ESR测量的剂量估计方法。根据截至去年的研究结果，当大量核燃料作为辐射源时，例如发生临界事故时，附近受到大剂量不均匀辐射的人们需要接受部分辐射。我们发现，使用 ESR 测量可以合理评估伽玛射线引起的全身剂量。今年，我们定量分析了内部元素的中子俘获反应产生的二次γ射线对与ESR测量相关的牙釉质剂量的贡献。作为辐射源，我们使用了Cf-252，它通过自发裂变发射中子和伽马射线，其能量分布几乎与铀燃料相同。在实验中，我们使用了由甲基丙烯酸树脂（PMMA）制成的物理模型（模型），以简单的形状模拟头部。在模型的口腔区域创建一个洞，并将对中子具有不同敏感性的热释光剂量计（TLD）放置在洞内。两种类型的 TLD 类似地放置在该空间中。头部模型产生的二次 γ 射线的贡献是根据这两种条件下 TLD 的测量值的差异来确定的。此外，考虑到实验条件和假设的全身照射条件，例如几何条件（仅全身-头部）和材料（人体组织-PMMA）对二次伽马射线产生的影响，我们已经制定了剂量使用评估系统对事故发生的时间进行定量评估。基于计算分析，我们校正了测量值并研究了源胶囊中产生的伽马射线的贡献。分析发现，二次伽马射线对口腔伽马射线总剂量的贡献最多约为10%，与ESR测量的不确定度（约20%）相比，这个比例很小。

项目成果

A numerical system utilizing a Monte Carlo calculation method for accurate dose assessment in radiation accidents

利用蒙特卡罗计算方法精确评估辐射事故剂量的数值系统

• 期刊: Radiation Protection Dosimetry (in press)
• 作者: F.Takahashi;A.Endo
• 通讯作者: A.Endo