蛍光飛跡検出素子を用いた中性子・荷電粒子・γ線対応型高機能個人線量計の開発

• 研究課題/領域番号: 24360396
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 原子力学
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 小田 啓二 神戸大学, 海事科学研究科(研究院), 教授 (40169305)
• 研究分担者: 山内 知也 神戸大学, 大学院海事科学研究科, 教授 (40211619) ; 安田 仲宏 福井大学, 国際原子力工学研究所, 教授 (30392244) ; 小平 聡 放射線医学総合研究所, 研究基盤センター, 研究員 (00434324) ; 谷村 嘉彦 日本原子力研究開発機関, 原子力科学研究所, 副主任研究員(当時) (20354714)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円); 2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2014年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2013年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2012年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
• キーワード: 蛍光飛跡検出器 / 飛跡イメージング / 中性子用ラジエータ / 線量計 / 個人線量計 / 蛍光顕微鏡 / 飛跡構造 / 中性子レスポンス / 蛍光飛跡 / 潜在飛跡 / 光刺激蛍光 / 中性子 / 光刺激蛍光線量計 / 中性子照射場

研究成果の概要

中性子・荷電粒子・γ線を測定できる線量計の開発に挑んだ。最も将来性のある素子のひとつはMg添加酸化アルミニウム単結晶である。
素子に記録された核飛跡イメージング技術の開発と、高効率での中性子測定のためのラジエータの設計という２つの重要な課題がある。前者については、高速の飛跡画像取得技術と飛跡再合成処理アルゴリズムの改良によって解決した。後者については、代表者が開発したunfolding法を適用し、ポリエチレン、アルミニウム及びポリイミドから成る多層構造ラジエータを設計した。

研究成果

• [雑誌論文] Radiation chemical yields for the losses of typical functional groups in PADC films for high energy protons registered as unetchable tracks (2016)
  • 著者名/発表者名: Tamon Kusumoto, Yutaka Mori, Masato Kanasaki, Ryunosuke Ikenaga, Keiji Oda, Satoshi Kodaira, Hisashi Kitamura, Remi Barillon, Tomoya Yamauchi
  • 雑誌名: Radiation Measurements 巻: 87 ページ: 35-42
  • NAID: 120006522710
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A first attempt to simulate oxidization effects on latent track structure in PADC combining the radial dose theory and a radio-oxidation kinetic model (2015)
  • 著者名/発表者名: Remi Barillon, Tomoya Yamauchi, Yutaka Mori, Quentin Raffy
  • 雑誌名: Radiation Measurements 巻: 83 ページ: 159-162
  • DOI: 10.1016/j.radmeas.2016.01.029
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Yields on the formation of OH groups and the loss of CH groups along nuclear tracks in PADC films (2015)
  • 著者名/発表者名: Tamon Kusumoto, Yutaka Mori, Kanasaki Masato, Takuya Ueno, Yuka Kameda, Keiji Oda, Satoshi Kodaira, Hisashi Kitamura, Remi Barillon, Tomoya Yamauchi
  • 雑誌名: Radiation Measurements 巻: 83 ページ: 217-220
  • DOI: 10.1016/j.radmeas.2015.04.008
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Generalization of radiator design techniques for personal neutron dosemeter by unfolding method (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Oda, T. Makayama, M. Kajihara, T. Yamauchi
  • 雑誌名: Radiation Protection Dosimetry 巻: - 号: 1-4 ページ: 1-4
  • DOI: 10.1093/rpd/ncv410
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Acceleration of highly charged GeV Fe ions from a low-Z substrate by intense femtosecond laser (2015)
  • 著者名/発表者名: M.Nishiuchi, H.Sakaki,T.Zh.Esirkepov, K.Nishio, T.A.Pikuz, A.Ya.Faenov, I. Yu.Skobelev, R.Orlandi, H.Sako, A.S.Pirozhkov, K. Matsukawa, A. Sagisaka, K. Ogura, M. Kanasaki, H. Kiriyama, Y. Fukuda, H. Koura, M. Kando, T. Yamauchi, Y. Watanabe, S. V. Bulanov, K. Kondo, K. Imai, S. Nagamiya
  • 雑誌名: Physics of Plasmas 巻: 22 号: 3
  • DOI: 10.1063/1.4913434
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Co-visualization of DNA damage and ion traversals in live mammalian cells using fluorescent nuclear track detectors (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Kodaira, T. Konishi, A. Kobayashi, T. Maeda , T.A.F.T. Ahmad, G. Yang, M.S. Akselrod, Y. Furusawa, Y. Uchihori
  • 雑誌名: Journal of Radiation Research 巻: 56 号: 2 ページ: 360-365
  • DOI: 10.1093/jrr/rru091
  • 査読あり
• [雑誌論文] Discrimination of Cs-137 and Sr-90 (Y-90) Using Imaging Plate (2014)
  • 著者名/発表者名: Takahiro NAKAYAMA, Kai OHASHI, Tomoya YAMAUCHI, and Keiji ODA*
  • 雑誌名: Proc. 4th Asia and Oceanic Conference on Radiation Protection 巻: なし
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Application of Ag+-doped phosphate glasses as nuclear track etch detectors (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Kodaira, Y. Miyamoto, Y. Koguchi, D. Maki, H. Shinomiya, K. Hanaoka, N. Hasebe, H. Kawshima, M. Kurano, H. Kitamura, Y. Uchihori, K. Ogura
  • 雑誌名: Radiation Measurements 巻: 未定
  • 査読あり
• [雑誌論文] On the mechanism of the sensitization of PADC (poly(allyl diglycol carbonate)) track detectors by carbon dioxide treatment (2013)
  • 著者名/発表者名: Nabil M. Hassan, Yuri Matai, Tamon Kusumoto, Yutaka Mori, Masato Kanasaki, Keiji Oda, Hisahi Kitamura, Teruaki Konishi, Satoshi Kodaira, Nakahiro Yasuda, Tomoya Yamauchi
  • 雑誌名: Radiation Measurements 巻: 59 ページ: 23-29
  • DOI: 10.1016/j.radmeas.2013.10.008
  • NAID: 120006522709
  • 査読あり
• [雑誌論文] Applicability of Polyimide Films as Etched-Track Detectors for Ultra-Heavy Cosmic Ray Components (2013)
  • 著者名/発表者名: Tomoya Yamauchi, Kenya Matsukawa, Yutaka Mori, Masato Kanasaki, Atsuto Hattori, Yuri Matai, Tamon Kusumoto, Akira Tao, Keiji Oda, Satoshi Kodaira, Teruaki Konishi, Hisashi Kitamura, Nakahiro Yasuda, Remi Barillon
  • 雑誌名: Applied Physics Express 巻: 6 号: 4 ページ: 046401-046401
  • DOI: 10.7567/apex.6.046401
  • NAID: 10031166439
  • 査読あり
• [雑誌論文] Projectile fragment emission angles in fragmentation reactions of light heavy ions in the energy region <200 MeV/nucleon : Experimental study (2013)
  • 著者名/発表者名: L. Sihver, M. Giacomelli, S. Ota, et al.
  • 雑誌名: Radiation Measurements 巻: 48 ページ: 73-81
  • DOI: 10.1016/j.radmeas.2012.08.006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Greater Radiation Chemical Yields for Losses of Ether and Carbonate Ester Bonds at Lower Stopping Powers along Heavy Ion Tracks in Poly(allyl diglycol carbonate) Films (2012)
  • 著者名/発表者名: Yutaka Mori, Tomoya Yamauchi, Masato Kanasaki, Atsuto Hattori, Yuri Matai, Kenya Matsukawa, Keiji Oda, Satoshi Kodaira, Hisashi Kitamura, Teruaki Konishi, Nakahiro Yasuda, Sachiko Tojo, Yoshihide Honda, Remi Barillon
  • 雑誌名: Applied Physics Express 巻: 5 号: 8 ページ: 086401-086401
  • DOI: 10.1143/apex.5.086401
  • NAID: 40019395042
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thresholds of Etchable Track Formation and Chemical Damage Parameters in Poly(ethylene terephthalate), Bisphenol A polycarbonate, and Poly(allyl diglycol carbonate) Films at the Stopping Powers Ranging from 10 to 12,000 keV/_m (2012)
  • 著者名/発表者名: Tomoya Yamauchi, Yutaka Mori, Akira Morimoto, Masato Kanasaki Keiji Oda, Satoshi Kodaira, Teruaki Konishi, Nakahiro Yasuda, Sachiko Tojo, Yoshihide Honda, Remi Barillon
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 51 号: 5R ページ: 056301-056301
  • DOI: 10.1143/jjap.51.056301
  • 査読あり
• [学会発表] PADC 検出器中イオントラックに生成されるヒドロキシル基の研究 (2016)
  • 著者名/発表者名: 亀田結貴、楠本多聞、池永龍之介、安田修一郎、小田啓二、北村尚、小平聡、山内知也
  • 学会等名: 第63回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 東京工業大学（東京都目黒区）
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] PADC 検出器中に形成される 28 MeV 電子線飛跡の構造分析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 楠本多聞、森豊、金崎真聡、小田啓二、誉田義英、藤乗幸子、山内知也
  • 学会等名: 第63回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 東京工業大学（東京都目黒区）
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] 高閾値検出器としてのポリエチレンテレフタレートの特性研究 (2) (2016)
  • 著者名/発表者名: 上野琢也、楠本多聞、小田啓二、金崎真聡、北村尚、小平聡、山内知也
  • 学会等名: 第63回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 東京工業大学（東京都目黒区）
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] 顕微マッピング測定を用いた損傷構造の分析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 上田隆裕、楠本多聞、小田啓二、金崎真聡、北村尚、小平聡、山内知也
  • 学会等名: 第63回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 東京工業大学（東京都目黒区）
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] 蛍光イオントラックを用いた重イオン計測と放射線生物学への応用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 小平 聡、小西輝昭、小林亜利紗、蔵野美恵子、Mark Akselrod
  • 学会等名: 第63回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 東京工業大学（東京都目黒区）
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] 蛍光飛跡検出器をベースとした個人中性子線量計用ラジエータの設計 (2015)
  • 著者名/発表者名: 中山高宏、梅谷圭吾、山内知也、小田啓二
  • 学会等名: 日本保健物理学会第48回研究発表会
  • 発表場所: 首都大学東京（東京都荒川区）
  • 年月日: 2015-07-02
• [学会発表] イメージングプレートを用いた核種分析法における実用上の問題 (2015)
  • 著者名/発表者名: 梅谷圭吾、中山高宏、山内知也、小田啓二
  • 学会等名: 日本保健物理学会第48回研究発表会
  • 発表場所: 首都大学東京（東京都荒川区）
  • 年月日: 2015-07-02
• [学会発表] PADC 検出器中重イオントラック内に形成されるヒドロキシル基の役割 (2015)
  • 著者名/発表者名: 楠本多聞、森豊、金崎真聡、小田啓二、小平聡、北村尚、山内知也
  • 学会等名: 第62回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 東海大学、平塚市
  • 年月日: 2015-03-11 – 2015-03-14
• [学会発表] Xe イオン(290 MeV/n), Kr イオン(400 MeV/n)を照射したポリイミドの損傷構造 (2015)
  • 著者名/発表者名: 池永龍之介、松川兼也、小田啓二、小西輝明、小平聡、北村尚、山内知也
  • 学会等名: 第62回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 東海大学、平塚市
  • 年月日: 2015-03-11 – 2015-03-14
• [学会発表] 高閾値値飛跡検出器としてのポリイミド樹脂の研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 安田修一郎、松川兼也、小田啓二、小平聡、小西輝明、北村尚、蔵岡孝治、山内知也
  • 学会等名: 第62回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 東海大学、平塚市
  • 年月日: 2015-03-11 – 2015-03-14
• [学会発表] ：重イオン成分を含む混成場への固体飛跡検出器群の適用 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山内知也、ムハンマドエリワ、楠本多聞、田尾陽、池永龍之介、安田修一郎、小田啓二、小平聡、北村尚、西内満美子、榊泰直、金崎真聡、福田祐仁、近藤公伯
  • 学会等名: 第62回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 東海大学、平塚市
  • 年月日: 2015-03-11 – 2015-03-14
• [学会発表] 銀活性リン酸塩ガラスの飛跡検出器への応用 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小平聡, 宮本由香, 小口靖弘, 四之宮創, 花岡慶祐, 長谷部信行, 川嶋元, 蔵野美恵子, 北村尚, 内堀幸夫, 小倉紘一
  • 学会等名: 第62回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 東海大学、平塚市
  • 年月日: 2015-03-11 – 2015-03-14
• [学会発表] Generalization of radiator design techniques for personal neutron dosemeters (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Oda
  • 学会等名: 10th International Worshop on Ionizing Radiation Monitoring
  • 発表場所: Hosoda Hall, Oarai
  • 年月日: 2015-02-28 – 2015-03-02
• [学会発表] イメージングプレートを用いたCs-137とSr-90の識別（Ⅱ） (2014)
  • 著者名/発表者名: 小田啓二、中山高宏、梅谷圭吾、谷川 誠、山内知也
  • 学会等名: 日本放射線安全管理学会第13回学術大会
  • 発表場所: 徳島大学、徳島市
  • 年月日: 2014-12-03 – 2014-12-05
• [学会発表] On the modified structure around the latent tracks in PADC films exposed to protons and heavy ions (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Kusumoto, Y. Mori, M. Kanasaki, K. Oda, S. Kodaira, H. Kutamura, R. Barillon, T. Yamauchi
  • 学会等名: 26th International Conference on Nuclear Tracks in Solids
  • 発表場所: Integral Researcg Center of Kobe University、神戸市
  • 年月日: 2014-09-15 – 2014-09-19
• [学会発表] Feature of radiation damage formed along the nuclear tracks in bisphenol A polycarbonate films (2014)
  • 著者名/発表者名: R. Ikenaga, Y. Mori, T. Kusumoto, K. Oda, S. Kodaira, T. Konishi, H. Kitamura, T. Yamauchi
  • 学会等名: 26th International Conference on Nuclear Tracks in Solids
  • 発表場所: Integral Researcg Center of Kobe University、神戸市
  • 年月日: 2014-09-15 – 2014-09-19
• [学会発表] A study on polyimide films as an etched track detector with higher registration threshold (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Yasuda, Y. Mori, K. Matsukawa, T. Kusumoto, K. Oda, S. Kodaira, T. Konishi, H. Kitamura, T. Yamauchi
  • 学会等名: 26th International Conference on Nuclear Tracks in Solids
  • 発表場所: Integral Researcg Center of Kobe University、神戸市
  • 年月日: 2014-09-15 – 2014-09-19
• [学会発表] Complementary approach for heavy ion dosimetry with Ag+-doped phosphate glasses (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Kodaira, Y. Miyamoto, Y. Koguchi, D. Maki, H. Kawashima, H. Kitamura, M. Kurano, Y. Uchihori, H. Shinomiya, K. Hanaoka, N. Hasebe, K. Ogura
  • 学会等名: The 26th International Conference on Nuclear Tracks in Solids
  • 発表場所: Integral Researcg Center of Kobe University、神戸市
  • 年月日: 2014-09-15 – 2014-09-19
• [学会発表] Quantum yields for loss of carbonate ester bonds in polymeric nuclear track detectors under 222 nm UV radiations (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Yamauchi, A. Sakamoto, T. Kusumoto, Y. Mori, M. Kanasaki, K. Oda
  • 学会等名: 26th International Conference on Nuclear Tracks in Solids
  • 発表場所: Integral Researcg Center of Kobe University、神戸市
  • 年月日: 2014-09-15 – 2014-09-19
• [学会発表] イメージングプレートを用いたCs-137とSr-90（Y-90）の識別 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中山高宏、大橋 改、山内知也、小田啓二
  • 学会等名: 日本保健物理学会第47回研究発表会
  • 発表場所: 上斎原文化センター、岡山県鏡野町
  • 年月日: 2014-06-19 – 2014-06-20
• [学会発表] PADC中潜在飛跡近傍における水の挙動 (2) (2013)
  • 著者名/発表者名: 又井悠里, 他
  • 学会等名: 第60回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学(厚木市)
  • 年月日: 2013-03-30
• [学会発表] 高閾値飛跡検出器としてのポリイミド薄膜の応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松川兼也, 他
  • 学会等名: 第60回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学(厚木市)
  • 年月日: 2013-03-30
• [学会発表] 銀活性リン酸塩ガラスの飛跡検出器への応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小平 聡, 他
  • 学会等名: 第27回固体飛跡検出器研究会
  • 発表場所: 神戸大学(神戸市)
  • 年月日: 2013-03-21
• [学会発表] Application of Ag-doped phosphate glasses for the nuclear track detectors (2013)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Kodaira, Yuka Miyamoto, Yasuhiro Koguchi, Daisuke Maki, Hajime Kawshima, Mieko Kurano, Hisashi Kitamura, Yukio Uchihori and Koichi Ogura
  • 学会等名: 17th International Conference on Solid State Dosimetry
  • 発表場所: Recife, Brazil
• [学会発表] Research in Research Institute of Nuclear Engineering (2012)
  • 著者名/発表者名: 安田仲宏
  • 学会等名: Seminar', Faculty of Nuclear Sciences and Physical Engineering, Czech Academy of Science
  • 発表場所: チェコ工科大学(プラハ市)
  • 年月日: 2012-11-05
• [学会発表] PADC中潜在飛跡近傍における水の挙動 (2012)
  • 著者名/発表者名: 又井悠里, 他
  • 学会等名: 第73回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 愛媛大学(松山市)
  • 年月日: 2012-09-12
• [学会発表] Determination of Neutron Fluence in 1.2 and 2.5 MeV Mono-energetic Neutron Calibration Fields at FRS / JAEA (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Tanimura, M. Tsutsumi, M. Yoshizawa
  • 学会等名: 12th International Conference on Radiation Shielding
  • 発表場所: 奈良県新公会堂(奈良市)
  • 年月日: 2012-09-05
• [学会発表] PADC 中潜在飛跡近傍における水の定量評価
  • 著者名/発表者名: 又井悠里、金崎真聡、森豊、小田啓二、小平聡、小西輝昭、山内知也
  • 学会等名: 第73回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 同志社大学、京田辺市
• [学会発表] ポリイミド薄膜の重イオン応答特性評価
  • 著者名/発表者名: 松川兼也、森豊、小田啓二、小西輝昭、小平聡、北村尚、山内知也
  • 学会等名: 第73回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 同志社大学、京田辺市
• [学会発表] 高閾値型飛跡検出器としてのポリエチレンテレフタレートの研究
  • 著者名/発表者名: 田尾陽、森豊、小平聡、小西輝昭、小田啓二、山内知也
  • 学会等名: 第73回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 同志社大学、京田辺市
• [学会発表] 重イオンに対するPADC 検出器の応答特性
  • 著者名/発表者名: 楠本多聞、森豊、小田啓二、小西輝昭、小平聡、北村尚、安田仲宏、山内知也
  • 学会等名: 第73回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 同志社大学、京田辺市