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2016 年度 実施状況報告書

放射性微粒子は呼吸により体内に取り込まれて人体にどのように影響するか?

研究課題

研究課題/領域番号 16K15368
研究機関弘前大学

研究代表者

床次 眞司  弘前大学, 被ばく医療総合研究所, 教授 (80247254)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード内部被ばく / 吸入摂取 / 健康影響 / 放射性微粒子
研究実績の概要

天然に存在している放射性物質222Rn(ラドン)が居住環境に比較的高い放射能レベルで存在することはよく知られている。呼吸によって体内に取り込まれたガス状・粒子状放射性物質が放出する放射線によって人体は「被ばく」を受けることとなる。吸入に基づく内部被ばくによる人体へのインパクトの程度を定量的に示す物理量である「線量」を推定する方法は未だに開発途上にあるが、粒子状放射性物質が体内に取り込まれた後に性状変化が起き、線量評価値に大きな影響を及ぼすと言われている。本研究では、一般大気中に存在する放射性物質が体内環境(温度37℃、湿度100%)に移行する際に、物理学的にどのような変化が起こるのかを定量的に検証するための実験システムを構築して、その変質を明らかにすることを目的とする。今年度は放射性微粒子を安定的に製造するシステムの開発に着手した。まず放射線源として注目したのは放射性希ガスの220Rn(トロン)であった。これは半減期が非常に短くアルファ壊変後直ちに固体粒子へと変化することから、エアロゾルに放射性を持たせるためにこのシステムに採用することとした。トロンの放射能濃度を自在に変化させるための機能を追加し、さらに安定した放射能レベルを数日間達成することができた。通常のエアロゾルは噴霧による方法でエアロゾルをサブミクロン領域で発生できることを確認した。またエアロゾルの粒径分布を測定したところ、現状のままではやや幅広い分布をしていることから特定粒子径エアロゾルを選択的に生成できる方法について検討を進めたところ実用可能であることがわかった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

天然起源の放射性希ガスの物理的性質を利用して、放射能レベルを自在に変化させる技術を確立して、また安定性の高いばく露環境を設定できるような機能を持つばく露システムに着手した。放射能を有する微粒子の製造方法については、既存の技術を組み合わせることにより、全く新しい技術として実用可能であることがわかり、特許取得に向けて出願することができた。

今後の研究の推進方策

ラドン子孫核種の吸入によって肺がん発生のプロセスと原因はわかっているが、被ばくの定量的評価となる「線量」には未だに大きな不確かさが存在する。そこで、不確かさの主要な要因となっている、ラドン子孫核種が付着したエアロゾルが呼吸により体内に取り込まれた際、一般大気中から体内環境(37℃、100%)への移行によりエアロゾルがどのような性状に変化し、それによって沈着部位がどのように変化するのか、すなわち「放射性エアロゾルの変質」を明らかにする。このためには、安定的な放射性微粒子の製造が不可欠であり、とりわけ吸入摂取による内部被ばくのメカニズムを解明するためには、特定の粒径を有する放射性微粒子を用いた実験系を確立させることが重要である。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件) 学会発表 (6件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] 放射線防護庁(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      放射線防護庁
  • [国際共同研究] パンノニア大学(ハンガリー)

    • 国名
      ハンガリー
    • 外国機関名
      パンノニア大学
  • [雑誌論文] Measurement system for alpha and beta emitters with continuous air sampling under different exposure situations2017

    • 著者名/発表者名
      Ryohei Yamada, Yuki Tamakuma, Kazuki Iwaoka, Masahiro Hosoda, Yoshitaka Shiroma, Naofumi Akata, Hiroyuki Mizuno, Kouji Yamada, Tomohiro Kuroki, Shinji Tokonami
    • 雑誌名

      Applied Radiation and Isotopes

      巻: - ページ: 1-4

    • DOI

      doi.org/10.1016/j.apradiso.2017.01.002

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Radon testing in air using a PICO-RAD collector measured with a simplified liquid scintillation counter2016

    • 著者名/発表者名
      Arai Y, Wakabayashi A, Yasuoka Y, Iwaoka K, Tokonami S, Janik M, Fukuhori N, Mukai T
    • 雑誌名

      Proceedings of the 17th Workshop on Environmental Radioactivity

      巻: - ページ: 233-238

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dose estimation derived from the exposure to radon, thoron and their progeny in the indoor environment2016

    • 著者名/発表者名
      R. C. Ramola, Mukesh Prasad, Tushar Kandari, Preeti Pant, Peter Bossew, Rosaline Mishra & S. Tokonami
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 6 ページ: 1-16

    • DOI

      doi:10.1038/srep31061

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Development of radioactive aerosol generation system2016

    • 著者名/発表者名
      床次眞司、ポーンヌンパ チャニス、小山優衣、大坂麻耶、山田椋平、岩岡和輝、細田正洋
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第59回大会
    • 発表場所
      広島市
    • 年月日
      2016-10-26 – 2016-10-28
  • [学会発表] シリコンフォトダイオードを用いた放射性プルーム検知モニタの開発と性能評価2016

    • 著者名/発表者名
      玉熊佑紀、山田椋平、岩岡和輝、細田正洋、床次眞司
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第59回大会
    • 発表場所
      広島市
    • 年月日
      2016-10-26 – 2016-10-28
  • [学会発表] 弘前大学におけるラドン・トロン曝露システムの構築2016

    • 著者名/発表者名
      ポーンヌンパ チャニス、岩岡和輝、細田正洋、床次眞司
    • 学会等名
      日本保健物理学会第49回研究発表会
    • 発表場所
      弘前市
    • 年月日
      2016-06-30 – 2016-07-01
  • [学会発表] 多分散粒子のための線量計算ツールの開発2016

    • 著者名/発表者名
      岩岡和輝、細田正洋、床次眞司
    • 学会等名
      日本保健物理学会第49回研究発表会
    • 発表場所
      弘前市
    • 年月日
      2016-06-30 – 2016-07-01
  • [学会発表] アクティブ型トロン測定器の比較実験2016

    • 著者名/発表者名
      反町篤行、ミロソラフ ヤニック、床次眞司、石川徹夫
    • 学会等名
      日本保健物理学会第49回研究発表会
    • 発表場所
      弘前市
    • 年月日
      2016-06-30 – 2016-07-01
  • [学会発表] 緊急時における放射性プルーム検知モニタの開発2016

    • 著者名/発表者名
      山田椋平、岩岡和輝、城間吉貴、細田正洋、赤田尚史、床次眞司、水野裕元、山田宏治、黒木智広
    • 学会等名
      日本保健物理学会第49回研究発表会
    • 発表場所
      弘前市
    • 年月日
      2016-06-30 – 2016-07-01
  • [産業財産権] 放射性微粒子製造システムと放射性微粒子製造方法2017

    • 発明者名
      床次眞司
    • 権利者名
      床次眞司
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2017-058121
    • 出願年月日
      2017-03-23

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公開日: 2021-12-27  

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