生体分子水溶液ジェットを用いた重粒子線グラッグピーク領域での放射線照射効果の解明

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19360427
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 原子力学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 伊藤 秋男 京都大学, 工学研究科, 教授 (90243055)
• 研究分担者: 土田 秀次 京都大学, 工学研究科, 准教授 (50304150) ; 大澤 大輔 京都大学, 放射性同位元素総合センター, 助教 (90324681)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• キーワード: 液体分子線 / イオン照射 / 生体細胞 / 阻止能 / 二次電子

研究概要

本研究は、生体分子水溶液とアミノ酸分子標的等に対するMeVエネルギオンビーム照射効果を原子レベルで解明することを目的とした世界初の画期的なもので、世界のリーディング研究拠点としての地位を確立することができた。研究成果は査読論文19編、国際会議発表11件を数える。特に液体のエネルギ阻止能データは放射線科学分野のデータベースとしてオーストリア・リンツ大学から世界に公開されている。

研究成果

• [雑誌論文] New method of stopping power measurement for fast particles in metals and liquids (2010)
  • 著者名/発表者名: A. Itoh, M. Kaneda, M. Shimizu, T. Hayakawa, Y. Iriki, H. Tsuchida
  • 雑誌名: Vacuum 84 ページ: 999-1001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stopping cross sections of liquid water for 0. 3-2. 0 MeV protons (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Shimizu, T. Hayakawa, M. Kaneda, H. Tsuchida, A. Itoh
  • 雑誌名: Vacuum 84 ページ: 1002-1004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Measurement of kinetic energy release in CO fragmentation by charge-changing collisions of fast heavy ions (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Mizuno, T. Yamada, H. Tsuchida, Y. Nakai,, A. Itoh
  • 雑誌名: Phys. Rev. A 81 ページ: 012704
  • 査読あり
• [雑誌論文] Positive and negative cluster ions from liquid ethanol by fast ion bombardment (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Kaneda, M. Shimizu, T. Hayakawa, Y. Iriki, H. Tsuchida, A. Itoh
  • 雑誌名: J. Chem. Phys. 132 ページ: 1-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stopping cross sections of liquid water for MeV energy protons (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Shimizu, M. Kaneda, T. Hayakawa, H. Tsuchida, A. Itoh
  • 雑誌名: Nucl. Instrm. Met. B 267 ページ: 2667-2670
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mass spectrometric study of collision interactions of fast charged particles with water and NaCl solutions (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Kaneda, M. Shimizu, T. Hayakawa, A. Nishimura, Y. Iriki, H. Tsuchida, M. Imai, H. Shibata, A. Itoh
  • 雑誌名: Nucl. Instrm. Met. B 267 ページ: 908-911
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure deformation dynamics of acetylene molecules following electron loss and capture collisions of 6 MeV O4+ ions (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Mizuno, T. Yamada, H. Tsuchida, Y. Nakai,, A. Itoh
  • 雑誌名: J. Phys. : Conference Series 163 ページ: 1-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Emission statistics of X-ray induced photoelectrons and its comparison with electron-and ion-induced electron emissions (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Ohya, K. Inai, A. Nisawa, A. Itoh
  • 雑誌名: Nucl. Instrm. Met. B 266 ページ: 541-548
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multiple ionization of C60 by fast Siq+ ions (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Mizuno, H. Tsuchida, T. Majima, Y. Nakai,, A. Itoh
  • 雑誌名: Phys. Rev. A 78 ページ: 1-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] 京都大学重イオン加速器とMeVイオン衝突研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 伊藤秋男、土田秀次
  • 雑誌名: 加速器 5(3) ページ: 218-226
• [雑誌論文] Energy loss and small angle scattering of swift protons passing through liquid ethanol target (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Kaneda, S. Sato, M. Shimizu, Z. He, K. Ishii, H. Tsuchida, A. Itoh
  • 雑誌名: Nucl. Instrm. Met. B 256 ページ: 97-100
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electronic stopping and velocity effect on multiple ionization and fragmentation of C60 in swift heavy ion impacts (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Mizuno, T. Majima, Y. Nakai, H. Tsuchida, A. Itoh
  • 雑誌名: Nucl. Instrm. Met. B 256 ページ: 101-104
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electron energy spectra from various amino acids bombarded by 2. 0 MeV He+ ions (2007)
  • 著者名/発表者名: S. Sato, Z. He, M. Kaneda, M. Imai, H. Tsuchida, A. Itoh
  • 雑誌名: Nucl. Instrm. Met. B 256 ページ: 206-509
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observation of transient lattice vacancies produced during high-energy ion irradiation of Ni foils (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Tsuchida, T. Iwai, M. Awano, M. Kishida, I. Katayama, S.C. Jeong, H. Ogawa, N. Sakamoto, M. Komatsu, A. Itoh
  • 雑誌名: J. Phys. : Condens. Matter 19 ページ: 1-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular orientation effects in CO fragmentation induced by charge-changing collisions of 6 MeV O4+ ions (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Mizuno, T. Majima, H. Tsuchida, Y. Nakai, A. Itoh
  • 雑誌名: J Phys. : Conference Series 58 ページ: 173-176
  • 査読あり
• [雑誌論文] Energy gain spectroscopy of multiply charged light ions in collisions with hydrogen at 50 eV/u (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Ishii, Y. Inoue, H. Ogawa, A. Itoh, S. Sakamoto
  • 雑誌名: J. Phys. : Conference Series 58 ページ: 275-278
  • 査読あり
• [雑誌論文] Charge changing cross sections in collisions of O7+ with He at energies below 1keV/u (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Ishii, A. Itoh, K. Okuno
  • 雑誌名: J. Phys. : Conference Series 58 ページ: 279-282
  • 査読あり
• [雑誌論文] Impact parameter dependent multifragmentation of C60 in charge-changing collisions of 2 MeV C+ ions (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Mizuno, D. Okamoto, T. Majima, Y. Nakai, H. Tsuchida, A. Itoh
  • 雑誌名: Phys. Rev. A 75 ページ: 063203
  • 査読あり
• [雑誌論文] Laser prepulse dependency of proton-energy distributions in ultraintense laser-foil interactions with an online time-of-flight technique (2007)
  • 著者名/発表者名: A. Yogo, H. Daido, A. Fukumi, Z. Li, K. Ogura, A. Sagisaka, A.S. Pirozhkov, S. Nakamura, Y. Iwashita, T. Shirai, A. Noda, Y. Oishi, T. Nayuki, T. Fujii, K. Nemoto, I.W. Choi, J.H. Sung, D.K. Ko, J. Lee, M. Kaneda,, A. Itoh
  • 雑誌名: Physics of Plasmas 14 ページ: 0432104, 1-6
  • 査読あり
• [学会発表] 高速荷電粒子の液体標的前方散乱エネルギースペクトル (2010)
  • 著者名/発表者名: 久野浩平、伊藤秋男、土田秀次
  • 学会等名: 日本原子力学会
  • 年月日: 20100326-20100328
• [学会発表] 材料照射時に生成するtransientな空孔型欠陥の熱的安定性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 土田秀次、伊藤秋男
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 年月日: 20100320-20100323
• [学会発表] テーパー型ガラスキャピラリーを通過した高速イオンのビームスポット分布 (2010)
  • 著者名/発表者名: 西村和茂、土田秀次、伊藤秋男
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 年月日: 20100320-20100323
• [学会発表] テーパー型ガラスキャピラリーで生成した高速イオンマイクロビームの単色性における材質依存性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 村越亮平、土田秀次、伊藤秋男
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 年月日: 20100320-20100323
• [学会発表] 高速荷電粒子線前方散乱による液体標的の阻止断面積測定 (2010)
  • 著者名/発表者名: 清水森人、土田秀次、伊藤秋男
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 年月日: 20100320-20100323
• [学会発表] MEVイオン照射による環状有機分子の電離断面積測定 (2010)
  • 著者名/発表者名: 入来仁隆、土田秀次、伊藤秋男
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 年月日: 20100320-20100323
• [学会発表] 高速荷電粒子に対する液体水標的の阻止断面積測定 (2010)
  • 著者名/発表者名: 清水森人、土田秀次、伊藤秋男
  • 学会等名: 応用物理学会
  • 年月日: 20100317-20100320
• [学会発表] 高速荷電粒子線に対する有機溶媒の阻止断面積測定 (2009)
  • 著者名/発表者名: 早川智之、伊藤秋男
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 年月日: 20090925-20090928
• [学会発表] ガラスキャピラリーによる高速プロトンマイクロビームの生成とその性質 (2009)
  • 著者名/発表者名: 西村和茂、土田秀次、伊藤秋男
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 年月日: 20090925-20090928
• [学会発表] テーパー型ガラスキャピラリーを透過した高速イオンのエネルギー分布におけるイオン種依存性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 土田秀次、伊藤秋男
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 年月日: 20090925-20090928
• [学会発表] イオン衝突によるアミノ酸の絶対電離断面積測定II (2009)
  • 著者名/発表者名: 入来仁隆、土田秀次、伊藤秋男
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 年月日: 20090925-20090928
• [学会発表] 高速重イオン荷電変換衝突による炭化水素分子の解離ダイナミクスII (2009)
  • 著者名/発表者名: 佐藤紳悟、土田秀次、伊藤秋男
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 年月日: 20090925-20090928
• [学会発表] 高速荷電粒子線に対する液体水標的の阻止断面積測定 (2009)
  • 著者名/発表者名: 清水森人、土田秀次、伊藤秋男
  • 学会等名: 応用物理学会
  • 年月日: 20090908-20090911
• [学会発表] Measurements of stopping cross sections of liquid water for fast protons and helium ions (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Shimizu, T. Hayakawa, M. Kaneda, H. Tsuchida, A. Itoh
  • 学会等名: 26th International Conference on Photonic, Electronic, and Atomic Collisions Michigan
  • 発表場所: Michigan
  • 年月日: 20090722-20090728
• [学会発表] Single-electron capture cross sections for W+ and W2+ ions colliding with inert gas and hydro-carbon molecular targets (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Imai, Y. Iriki, Y. Kikuchi, A. Itoh
  • 学会等名: 26th International Conference on Photonic, Electronic, and Atomic Collisions Michigan
  • 発表場所: Michigan
  • 年月日: 20090722-20090728
• [学会発表] onization cross sections of gaseous amino acids of isoleucine by 2 MeV He+ ions (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Iriki, A. Nishimura, H. Tsuchida, M. Imai, H. Shibata, A. Itoh
  • 学会等名: 26th International Conference on Photonic, Electronic, and Atomic Collisions Michigan
  • 発表場所: Michigan
  • 年月日: 20090722-20090728
• [学会発表] Kinetic energy release in CO fragmentation by electron loss and capture collisions of fast B2+ ions (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Mizuno, T. Yamada, S. Sato, Y. Iriki, H. Tsuchida, Y. Nakai, A. Itoh
  • 学会等名: 26th International Conference on Photonic, Electronic, and Atomic Collisions
  • 発表場所: Michigan
  • 年月日: 20090722-20090728
• [学会発表] 膵臓癌に対する非侵襲的呼吸同期照射に向けた腹壁運動と体内臓器運動の相関性の検討 (2009)
  • 著者名/発表者名: 椎木健裕、伊藤秋男
  • 学会等名: 日本放射線技術学会
  • 年月日: 20090409-20090411
• [学会発表] ガラスキャピラリーを用いた高エネルギー重イオンマイクロビームの生成 (2009)
  • 著者名/発表者名: 西村和茂、土田秀次、伊藤秋男
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 年月日: 20090327-20090330
• [学会発表] 液体分子線法を用いたMeVエネルギー領域荷電粒子線の阻止能断面積測定 (2009)
  • 著者名/発表者名: 早川智之、清水森人、土田秀次、伊藤秋男
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 年月日: 20090327-20090330
• [学会発表] 相対論的電子ビームによるガスの電離断面積測定 (2009)
  • 著者名/発表者名: 菊池優、土田秀次、伊藤秋男
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 年月日: 20090327-20090330
• [学会発表] イオン衝突によるアミノ酸の絶対電離断面積測定 (2009)
  • 著者名/発表者名: 入来仁隆、土田秀次、伊藤秋男
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 年月日: 20090327-20090330
• [学会発表] β+-γ同時計測法を用いた照射中の欠陥観察 (2009)
  • 著者名/発表者名: 田中拓、土田秀次、伊藤秋男
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 年月日: 20090327-20090330
• [学会発表] 高速重イオン荷電変換衝突による炭化水素分子の解離ダイナミクス (2009)
  • 著者名/発表者名: 藤紳悟、土田秀次、伊藤秋男
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 年月日: 20090327-20090330
• [学会発表] 高速荷電粒子線に対する液体水標的の阻止能測定 (2009)
  • 著者名/発表者名: 清水森人、土田秀次、伊藤秋男
  • 学会等名: 日本原子力学会
  • 年月日: 2009-03-23
• [学会発表] Structure deformation dynamics of acetylene molecules following electron loss and capture collisions of 6 MeV O4+ ions (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Mizuno, T. Yamada, Y. Nakai, H. Tsuchida, A. Itoh
  • 学会等名: The 14th International Conference on the Physics of Highly Charged Ions
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 20080901-20090905
• [学会発表] Charge transfer cross sections of W2+ ions in collisions with rare gas targets (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Saito, M. Imai, S. Hosokawa, Y. Haruyama, A. Itoh
  • 学会等名: The 14th International Conference on the Physics of Highly Charged Ions
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 20080901-20080905
• [学会発表] Charge transfer processes in collisions of slow highly charged ions with polar molecules CO and C3H8 (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Imai, M.V. Khoma, O.M. Karbovanets, Y. Kikuchi, M. Saito, Y. Haruyama, M.I. Karbovanets, I. Yu. Kretinin, A. Itoh, R.J. Buenker
  • 学会等名: The 14th International Conference on the Physics of Highly Charged Ions
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 20080901-20080905
• [学会発表] Stopping cross sections of liquid water for MeV energy protons (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Shimizu, M. Kaneda, T. Hayakawa, H. Tsuchida, M. Imai, H. Shibata, A. Itoh
  • 学会等名: The 23rd International Conference on Atomic Collisions in Solids
  • 発表場所: South Africa
  • 年月日: 20080817-20080822
• [学会発表] Time-dependent deformation of thin Si crystals under ion irradiation (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Tsuchida, I. Katayama, S.C. Jeong, H. Ogawa, A. Itoh
  • 学会等名: 7th Intern. Symp. Swift Heavy Ions in Matter
  • 発表場所: Lyon
  • 年月日: 20080602-20080605
• [学会発表] Fragment ion formation of C60 induced by charge-changing collisions of 400keV Au+ ions (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Nakai, T. Majima, T. Mizuno, H. Tsuchida, A. Itoh
  • 学会等名: 7th Intern. Symp. Swift Heavy Ions in Matter
  • 発表場所: Lyon
  • 年月日: 20080602-20080605
• [学会発表] Ionization and fragmentation of CO molecule induced by charge-changing collisions of 2 MeV Si2+ ions (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Mizuno, T. Yamada, Y. Nakai, H. Tsuchida, A. Itoh
  • 学会等名: 7th Intern. Symp. Swift Heavy Ions in Matter
  • 発表場所: Lyon
  • 年月日: 20080302-20080605
• [備考]
  • URL: http://www.nucleng.kyoto-u.ac.jp/Groups/Gr3/