2009 Fiscal Year Annual Research Report
重イオン誘起水中高密度活性種挙動の時間及び空間分解解析
| Project/Area Number |
21360470
|
|---|
| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
|---|
Principal Investigator |
田口 光正 Japan Atomic Energy Agency, 量子ビーム応用研究部門, 研究主幹 (60343943)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
勝村 庸介 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70111466)
渡辺 立子 独立行政法人 日本原子力研究開発機構, 原子力基礎工学研究部門, 研究副主幹 (10360439)
須郷 由美 独立行政法人 日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究副主幹 (90354836)
倉島 俊 独立行政法人 日本原子力研究開発機構, 高崎量子応用研究所, 研究員 (50370391)
|
|---|
| Keywords | 重イオン / 水中化学反応 / 初期活性種 / 時間分解分光測定 / OHラジカル / 過渡吸収 |
|---|
| Research Abstract |
本研究では、次世代高度先進医療やナノ材料創製など量子ビームの高度医学・工学利用に資するために、高度粒子線がん治療を行う上で最も切望されている、C(炭素)イオンなどの重イオン照射によって水溶液中に高密度に生成する活性種の挙動を理解することを目的とした。そのために、高品位のパルス重イオン照射するための加速器パラメータの最適化や、活性種挙動を時間分解で直接測定するための分光システムの高度化、さらにトラック構造理論に基づいた理論的解析コードの開発を行っている。まず、高感度な時間分解分光測定を達成するために、高品位のパルスを安定的にサイクロトロン加速器から引き出すためのピーム軌道やチョッパーのパラメータの最適化を行った。また、水中活性種反応を観測するための分光測定システムの観測可能波長域の拡大やノイズ信号の低減をはかり、水中活性種で最も重要なOHラジカルの生成量について、照射セルの上部にエネルギー減弱膜をセットする手法により、イオンのエネルギーが高くLET(線エネルギー付与)がプラトーな領域と比べて、ブラッグピーク領域では数分の1に減少することを明らかにした。また、クマリンを蛍光プローブ試薬として用いた生成物分析法により、ナノ秒の時間領域におけるOHラジカル生成収率の評価に成功した。さらに、これら実験的データを解析するためにモンテカルロ法による計算コードの構築を図った。これまで論文などで報告されている断面積や反応速度定数などを用いて、希薄水溶液に高エネルギー重イオンを入射したときの電離や励起を各分子や活性種ごとに追跡し、DNA鎖に生じる一本鎖や二本鎖切断、あるいは塩基損傷などを評価する計算コードの高度化を行った。以上、高エネルギー重イオン照射によって水溶液試料中に誘起される活性種反応を実験・理論的に解明するためのシステムや計算コードの高度化に成功した。
|
Research Products
(28 results)
