2019 Fiscal Year Research-status Report
Study of development and application of PVA-KI gel dosimeter for radiation therapy
| Project/Area Number |
19K08210
|
|---|
| Research Institution | Fukui University of Technology |
|---|
Principal Investigator |
砂川 武義 福井工業大学, 工学部, 教授 (60329456)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | 三次元ゲル線量計 / ラジオクロミックゲル線量計 / 放射線治療 / 医学物理学 / 放射線計測 / 放射線可視化技術 / PVA / KI |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
2019年度は、2015年に本研究室で開発した(特願2016-142817)、熱可逆性を持つラジオクロミックゲル線量計であるPVA－KIゲル線量計の反応メカニズムの解明を行った。PVA-KIゲル線量計は、部分ポリビニルアルコール(PVA)とヨウ化カリウム(KI)、ホウ砂、フルクトースからなる。部分ケン化PVAの分子鎖中の酢酸基とKIの酸化により生成されたポリヨウ素イオン（I3－）との錯体形成により赤く呈色する。部分ケン化PVA水溶液中にKIを添加した系において、空気酸化によりPVA水溶液は赤く呈色するが、ホウ砂及びフルクトースが添加された系においては、加温により赤く呈色した溶液を透明にする事が出来る事を見出している。本研究において、加温により赤く呈色した溶液を透明にする反応メカニズムの解明を目的としている。本研究において、重合度500～2000のPVA水溶液を用いて作製したPVA-KIゲルにX線を吸収線量4Gy～13Gy照射し490nmにおいて紫外・可視分光光度計を用いて吸光度測定を行った。吸光度は吸収線量4Gy～13Gyの領域において、PVAの重合度に依存しないことを確認した。室温において吸収線量20GyのX線照射後、紫外・可視分光光度計のペルチェ温調システムを用いて照射試料を50℃に加温し、照射後6分ごとに吸光度を測定において、X線照射直後490nmに極大が見られた。この極大はPVAとI3－との錯体形成に伴うものであると考える。50℃に加温し照射6分後、490nmの極大は消失し、I3－生成に伴う約290nmと360nmに新たな極大が見られた。本研究により、X線照射後のPVA-KIゲルへの加温によるPVAとI3－による錯体の消失に伴うI3－生成とその後I3－消失する反応が起こることを明らかにした。2020年春の年会において報告した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
X線照射後のPVA-KIゲルへの加温によるPVAとI3－による錯体の消失の反応を明らかにすることを可能とした。本研究の中で、PVA-KIゲルの増感を可能とする新たな反応を見つけることができた。
|
| Strategy for Future Research Activity |
X線照射後のPVA-KIゲルへの加温によるPVAとI3－による錯体の消失の反応に対する吸光度の時間分解測定の結果を元に、反応動力学手解析を行い、反応速度定数を決定する。さらに、本研究で見出した、PVA-KIゲルの増感を可能とする反応を定量的に明らかにし、その反応を元に、新たな化学線量計の可能性を示す。
|
| Causes of Carryover |
旅費を計上していたが新型コロナウイルスの影響により県外への出張が禁止されているため、予算執行をすることが出来なかった。翌年度の旅費及び物品費として使用する予定である。
|
