JPH053914B2 - - Google Patents
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- JPH053914B2 JPH053914B2 JP22023284A JP22023284A JPH053914B2 JP H053914 B2 JPH053914 B2 JP H053914B2 JP 22023284 A JP22023284 A JP 22023284A JP 22023284 A JP22023284 A JP 22023284A JP H053914 B2 JPH053914 B2 JP H053914B2
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Description
産業上の利用分野
本発明はγ線、Ｘ線、電子線、重荷電粒子線お
よび中性子線などの電離性放射線による吸収線量
を正確、かつ、簡便に測定する樹脂成形体線量計
に関し、アラニン線量計の用途を拡大するもので
ある。 従来の技術 近年、原子力発電所、放射線廃棄物処理施設な
どの放射性物質を取扱う大型施設や粒子線、γ線
などの各種の照射施設等が普及してきた。これら
の施設では、通常の環境下はもちろん、温度や湿
度が高いなどの環境下で広い線量範囲にわたつて
正確かつ簡便に放射線の線量を測定することが求
められている。本発明はこれらの諸施設での線量
測定、各種放射線を用いる研究・実験のための線
量測定、および照射施設間の線量相互比較に優れ
た効果を発揮する。 従来の10Gyから100KGyの中、高レベルの線量
測定を目的とした固体の放射線線量計としては熱
ルミネツセンス線量計、ライオルミネツセンス線
量計、ポリメチルメタアクリレート線量計、ラジ
アクロミツクダイフイルム線量計、コバルトガラ
ス線量計などが公知である。これらはいずれも放
射線を固体素子に照射後、固体素子からの発光量
や特定波長の光の吸収を測定して、これから照射
線量を求めるものである。 しかしながら、これらの線量計は次のような欠
点を有する。 (1)同一の照射条件、環境条件でも線量応答（す
なわち、発光量や光の吸収量など）のばらつきが
大きい（ガラス線量計を除く）、(2)照射後の線量
応答が経時変化する、いわゆる、フエイテイング
現象を示す（熱ルミネツセンス線量計、ラジアク
ロミツクダイフイルム線量計を除く）、(3)有効な
線量測定範囲か狭い、(4)ラジアクロミツクダイフ
イルム線量計、ライオルミネツセンス線量計では
照射時の環境、すなわち、温度あるいは湿度など
により線量応答のばらつきが大きい。 アミノ酸の一種であるアラニンは結晶状態で放
射線を照射するとその吸収線量に比例して安定な
固有のラジカル（遊離基）を生じるため、単位重
量あたりの生成ラジカル濃度を常磁性共鳴吸収装
置（ESR）にて求めることによつて線量を測定
することが可能である（CEA−Ｒ−3913、フラ
ンス1970）。本線量測定法は上述の各線量計にお
いて問題となつている欠点をもたない。すなわ
ち、照射によるラジカルがアラニンの結晶内に生
成するのでラジカルが安定であり、このためラジ
カル濃度の経時変化が極めて少なく、また、同様
の理由からラジカルは熱および水分に対して比較
的安定である。従つて、線量測定の精度が高く、
測定値の再現性が良い。さらに、有効な線量測定
範囲も10Gyから100KGyであり、他の線量計より
も中・高レベルでの広い線量域の測定ができる。 しかしながら、アラニン結晶粉末そのものは、
水に可溶であるため、水蒸気中および高湿度の空
気中ではこれらの影響をうける、また、微細な粉
末であるために取扱いにきわめて不便であり、さ
らに、粉末がすぐに静電気を帯びるため正確な秤
量や試料管への挿入も困難である。これらの理由
からアラニン結晶粉末そのまゝでは実用的な線量
計としての価値に乏しい。このため、アラニン結
晶粉末の特長を生かした線量計を開発する研究が
行われてきた。 これまでの研究成果の中では固形化剤としてパ
ラフインないしは粉末セルロースを用い、このな
かにアラニン結晶粉末を分散させた後、圧縮成形
してペレツト状のものを作成し、これを線量計素
子として用いる方法が標準的なものとして知られ
ている（Inter.J.Appl.Radt.Isotope、33、1101
（1982）Rad.Protection、EUR7448−EN Vo12、
489（1982））。しかし、この方法においてもパラフ
インやセルロースを固形化剤とした成形体はもろ
く、成形後も外力や振動により形くずれや欠落を
起こし、このため、正確な線量測定ができない。
また、成形法が圧縮成形（パラフイン、セルロー
ス）ないしは鋳造法（パラフイン）しか用いられ
ないため、得られる成形体がペレツト状ないしは
短い円柱や角柱状のものに限定される。そして、
形くずれしやすいパラフインやセルロースを固形
化剤とした上記の方法では成形体を大量生産する
ことは殆んど不可能である。以上の他にも、パラ
フインを用いた場合は融点の最も高いものでも約
70℃であるため、温度が高いところ、例えば、金
属容器等を高線量率で照射する場合ではパラフイ
ンが融解するため使用できない。一方、セルロー
スを用いた場合はセルロース自体が照射により過
酸化ラジカルを生じるので、アラニン結晶に生成
したラジカルと重なりESRによりアラニン結晶
のみの正確なラジカル濃度を求めることが困難と
なる。このためセルロースの場合は線量測定が不
正確になり、従つて、測定できる線量域がアラニ
ン単独の場合より狭い範囲に限定される。また、
セルロースの場合はアラニン粉末とセルロース粉
末との混合となるため均一な組成のものが得難
く、成形体箇々の組成のばらつきが大きいなどの
欠点を有する。 発明が解決しようとする問題 本発明の目的はアラニン結晶粉末を用いた新規
な実用性のある樹脂成形体線量計を提供すること
である。本発明は上述したアラニン結晶粉末の実
用的な線量計としての課題を解決するために放射
線照射により生成するラジカル量がきわめて少な
いか、ないしは、照射後樹脂に生成したラジカル
が急速に減衰するような樹脂を固形化剤として用
い、これとアラニン結晶粉末とから成る線量計を
提供する。また、樹脂に耐放射線性付与剤、また
は、樹脂分子の動きやすさを増大せしめて樹脂に
生成したラジカルを急速に減衰、消滅させる添加
剤を相当量加えた樹脂組成物を固形化剤として用
い、これとアラニン結晶粉末とから成る線量計を
提供する。 問題点を解決するための手段 線量測定を精度良く行うには、電離性放射線の
照射により樹脂に生成するラジカルの量が、同様
の照射によりアラニン結晶に生成するラジカルの
量の1/10以下である必要がある。 即ち、通常アラニン結晶に１×103Gyの放射線
が照射されると、4.8×1017スピン／ｇのラジカ
ルが発生するが、同様の照射下における線量計に
含まれる合成樹脂のラジカル発生量が（4.8×
1017スピン／ｇ）×（線量計に含まれるアラニンの
組成重量ｇ）の1/10以下であれば、線量測定が精
度良く行われるということである。このために
は、照射により樹脂に生成するラジカル量が少な
いか、ないしは、樹脂に生成したラジカルが15〜
25℃の室温附近で１〜３時間程度の短時間内に減
衰してアラニン（結晶）ラジカルの1/10以下にな
ることが必要である。さらに、アラニン結晶と樹
脂とを混合し、成形するためには樹脂の軟化点や
融点がアラニン結晶の融点（293℃）以下である
ことが望ましい。このことから、本発明で用いら
れる合成樹脂としては、照射によるラジカル生成
量の少ない樹脂としてはポリスチレン樹脂、アク
リロニトリル−スチレン樹脂、硬質アクリロニト
リル−ブタジエン−スチレン樹脂、ポリブチレン
テレフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレー
ト樹脂、ポリカーボネート樹脂などが例示され、
また、生成ラジカルが急速に減衰する樹脂として
低密度ポリエチレン（ラジカル生成量も少ない）、
ポリプロピレン、ポリエステル樹脂などが例示さ
れる。さらに高密度ポリエチレン、ナイロン−12
では耐放射線性付与剤としてＮ，Ｎ−ジフエニル
−パラフエニレンジアミン、プロピルフルオラン
センなどを相当量添加した樹脂組成物が有効であ
る。また、塩化ビニル樹脂では上述の化合物の他
にリン酸（トリスイソプロピルフエニル）、やオ
クチルジフエニルホスフエートなどの塩化ビニル
分子のモビリテイーを増大させる添加剤を加えた
樹脂組成物も有効である。これらの添加剤は当然
のことながら、すでに述べたポリスチレンや低密
度ポリエチレン等に加えるとさらに有効であるこ
とは言うまでもない。 本発明におけるこれらの樹脂とアラニン結晶粉
末との配合割合は上限においては、これら成形体
を取扱うに際して実用的な機械的物性を保持して
いるか否かにより、下限においては線量計として
有効なアラニン量を含んでいるか否かにより定め
られるが通常、当該樹脂重量100に対してアラニ
ン結晶粉末10から500重量部の範囲にあるものが
実用的である。 樹脂とアラニン粉末との均一な混合はミキシン
グロールまたはバンバリーミキサー等によりアラ
ニン結晶にあまり強い力が加わらない程度で効率
よく行ない、混合（混練）温度は室温からアラニ
ン結晶の融点（293℃）以下の適当な温度で行な
うことができるが、通常、樹脂等の混練温度であ
る100〜230℃の範囲で行なうのが妥当である。こ
のようにして得られた樹脂とアラニンの均一な組
成物は同様に通常100〜250℃などの適当な温度で
加圧成形や押出成形等を行なつて各成形体やフイ
ルムとする。 本発明の組成物に成形体やフイルム作製を容易
にするため、ないしは、製品の品質向上のため特
にアラニンラジカルの生成に対する影響の少ない
補強材、増量材、顔料、滑材、あるいは酸化防止
材、熱安定剤等を加えることは何ら差支えない。
次に実施例により本発明の構成および効果をより
具体的に説明する。なお、配合量は樹脂量100に
対する重量部（Phr）で表示した。 実施例 １ 低密度ポリエチレン（宇部興産、UBE−C400）
および、ポリスチレン（三菱モンサント、ダイヤ
レツクスHH−102）の各々を130℃のミキシング
ロール（二本ロール）上で練りながら、少量ずつ
200PhrのDL−アラニン結晶粉末（和光純薬(株)、
特級）を加え均一な混練組成物とした。この後、
組成物を130℃のホツト・プレスで加圧（ゲージ
圧、100Kg／cm2）して厚さ２mmのポリエチレンシ
ート成形体およびポリスチレンシート成形体を作
製した。以上のシートから２mm角で長さ３cmの小
片を切り出し、60Co−γ線を室温にて５×102Gy
照射した後、ESR（JEOR−FF3X）で相対的なラ
ジカル濃度を求めた（ポリエチレン成形体では照
射後２時間のうち）。 本来、生成したラジカル濃度はESRの積分吸
収ピークの面積から求められるが、ここではより
簡便に微分曲線のピーク間の高さをもつて代用し
た。各成形体線量計素子のESRチヤートを第１
図（実線）に示す。ESR測定は変調周波数100K
Hz、Mod2G、Power0.1ｍＷ、室温で測定した。
比較例１（同じく第１図の点線ａ及び鎖線ｂ）に
示すアラニン粉末のみのESRチヤートとの比較
から各樹脂に生成したラジカル量はきわめて少な
いことが分かる。 実施例 ２ 実施例１の方法にて作製した各成形体線計素子
のESRピークの単位重量当りの高さ（生成ラジ
カル濃度に比例）と吸収線量の関係を第２図に示
す。ESR測定条件は実施例１と同じであり、照
射は60Co−γ線を室温にて行ない、標準線量計と
してフリツケ線量計にて吸収線量を校正した。図
で○および●は各々ポリスチレンおよびポリエチ
レン成形体素子である。各々の成形体素子は
100Gyから10KGy以上まで吸収線量の対数値と
ESRピークの高さは直線的な関係を示し、線量
計として使用できることを示す。 実施例 ３ 実施例１と同様の条件にて、各種樹脂成形体線
量計素子を作製し、各々のESRピーク高さ（ラ
ジカル濃度）を求めた結果を表１に示す。 各々の樹脂においても、ポリスチレンや低密度
ポリエチレンと同様の値を示し、線量計として有
効であることが分かつた。 実施例 ４ 実施例３の各樹脂成形体についてIzod衝撃試験
を行なつた。結果を表２に示す。 樹脂成形体はパラフインおよびセルロースを固
形化剤として用いた場合（比較例２）にくらべ、
すぐれた樹脂的性質を示した。このことから樹脂
成形体線量計は測定あるいはこれを郵送する場合
などに加わるとみられる力や振動、衝撃などにも
十分に耐えることが分かつた。 実施例 ５ ポリ塩化ビニル（日本ゼオン(株)、PE−3002）
を120℃のミキシングロール上で練りながらプロ
ピルフルオランセン を加え、さらに、少量ずつ200PhrのDLアラニン
結晶粉末を加え均一な混練組成物とした。この
後、組成物を120℃のホツト・プレスで加圧（ゲ
ージ圧、100Kg／cm2）して厚さ２mmのポリ塩化ビ
ニルシート成形体を作製した。このシートから２
mm角で長さ３cmの小片を切り出し、60Co−γ線を
室温にて５×102Gy照射した後、ESR測定を行な
つた。ESR図は第１図ｂのポリエチレン成形体
素子の場合とほゞ同様となつた。 比較例 １ DLアラニン粉末（和光純薬、特級）を60Co−
γ線にて５×102Gy照射した場合のESRチヤート
を第１図（点線ａ及び鎖線ｂ）に示す。また、ア
ラニン粉末とセルロース粉末（旭化成、アビセル
PH102）とを重量比１：１で乳鉢柱で十分に混
合しこれを径３mmφ、長さ３cmの形にコールド・
プレス（室温）にて圧縮成形（ゲージ圧、150
Kg／cm2）した。これに上記と同様のγ線を照射し
た場合のESRチヤートを同じく第１図（点線ａ）
に示す。 セルロースを固形化剤とした素子は混合、圧縮
成形において、非常に取扱いにくく、また、形く
ずれを起こすため高圧にて成形する必要があつ
た。しかも、照射物は図に示すようにセルロース
過酸化ラジカルとアラニンラジカルのESRピー
クが重さなり、図形が非対称となり、かつ、前者
のラジカルのため経時変化を示し、線量測定の精
度を低下させる。 比較例 ２ アラニン粉末をパラフイン（和光純薬、mp68
〜70℃、一級）中に100℃の溶融状態にて懸濁さ
せ、分にかきまぜて混合した後、これを冷却する
（組成はパラフイン；アラニン＝１：１、重量
比）。これを厚さ２mm、巾10mm、長さ３cmの形に
コールド・プレスにて圧縮成形（ゲージ圧150
Kg／cm2）した。セルロースとアラニンの混合物に
ついても比較例１と同様にして厚さ２mm、巾10
mm、長さ３cmの成形体を作製した。 これらのIzod衝撃試験結果を表２に示す。この
結果、これらの成形体は非常にもろく、容易に形
くずれや欠落を起こすことが分かつた。 比較例 ３ 実施例４からプロピルフルオランセンを除いた
試料（60Co−γ線、５×102Gy照射）のESRを測
定した。この場合はポリ塩化ビニルのブロードな
ESR吸収ピークとアラニンのESR吸収ピークが
重なり、ピークの高さは230mmとなつた。これは、
実施例４の値の135mmに対し、170％に相当し、ポ
リ塩化ビニルラジカルの影響の大きいことを示
す。
よび中性子線などの電離性放射線による吸収線量
を正確、かつ、簡便に測定する樹脂成形体線量計
に関し、アラニン線量計の用途を拡大するもので
ある。 従来の技術 近年、原子力発電所、放射線廃棄物処理施設な
どの放射性物質を取扱う大型施設や粒子線、γ線
などの各種の照射施設等が普及してきた。これら
の施設では、通常の環境下はもちろん、温度や湿
度が高いなどの環境下で広い線量範囲にわたつて
正確かつ簡便に放射線の線量を測定することが求
められている。本発明はこれらの諸施設での線量
測定、各種放射線を用いる研究・実験のための線
量測定、および照射施設間の線量相互比較に優れ
た効果を発揮する。 従来の10Gyから100KGyの中、高レベルの線量
測定を目的とした固体の放射線線量計としては熱
ルミネツセンス線量計、ライオルミネツセンス線
量計、ポリメチルメタアクリレート線量計、ラジ
アクロミツクダイフイルム線量計、コバルトガラ
ス線量計などが公知である。これらはいずれも放
射線を固体素子に照射後、固体素子からの発光量
や特定波長の光の吸収を測定して、これから照射
線量を求めるものである。 しかしながら、これらの線量計は次のような欠
点を有する。 (1)同一の照射条件、環境条件でも線量応答（す
なわち、発光量や光の吸収量など）のばらつきが
大きい（ガラス線量計を除く）、(2)照射後の線量
応答が経時変化する、いわゆる、フエイテイング
現象を示す（熱ルミネツセンス線量計、ラジアク
ロミツクダイフイルム線量計を除く）、(3)有効な
線量測定範囲か狭い、(4)ラジアクロミツクダイフ
イルム線量計、ライオルミネツセンス線量計では
照射時の環境、すなわち、温度あるいは湿度など
により線量応答のばらつきが大きい。 アミノ酸の一種であるアラニンは結晶状態で放
射線を照射するとその吸収線量に比例して安定な
固有のラジカル（遊離基）を生じるため、単位重
量あたりの生成ラジカル濃度を常磁性共鳴吸収装
置（ESR）にて求めることによつて線量を測定
することが可能である（CEA−Ｒ−3913、フラ
ンス1970）。本線量測定法は上述の各線量計にお
いて問題となつている欠点をもたない。すなわ
ち、照射によるラジカルがアラニンの結晶内に生
成するのでラジカルが安定であり、このためラジ
カル濃度の経時変化が極めて少なく、また、同様
の理由からラジカルは熱および水分に対して比較
的安定である。従つて、線量測定の精度が高く、
測定値の再現性が良い。さらに、有効な線量測定
範囲も10Gyから100KGyであり、他の線量計より
も中・高レベルでの広い線量域の測定ができる。 しかしながら、アラニン結晶粉末そのものは、
水に可溶であるため、水蒸気中および高湿度の空
気中ではこれらの影響をうける、また、微細な粉
末であるために取扱いにきわめて不便であり、さ
らに、粉末がすぐに静電気を帯びるため正確な秤
量や試料管への挿入も困難である。これらの理由
からアラニン結晶粉末そのまゝでは実用的な線量
計としての価値に乏しい。このため、アラニン結
晶粉末の特長を生かした線量計を開発する研究が
行われてきた。 これまでの研究成果の中では固形化剤としてパ
ラフインないしは粉末セルロースを用い、このな
かにアラニン結晶粉末を分散させた後、圧縮成形
してペレツト状のものを作成し、これを線量計素
子として用いる方法が標準的なものとして知られ
ている（Inter.J.Appl.Radt.Isotope、33、1101
（1982）Rad.Protection、EUR7448−EN Vo12、
489（1982））。しかし、この方法においてもパラフ
インやセルロースを固形化剤とした成形体はもろ
く、成形後も外力や振動により形くずれや欠落を
起こし、このため、正確な線量測定ができない。
また、成形法が圧縮成形（パラフイン、セルロー
ス）ないしは鋳造法（パラフイン）しか用いられ
ないため、得られる成形体がペレツト状ないしは
短い円柱や角柱状のものに限定される。そして、
形くずれしやすいパラフインやセルロースを固形
化剤とした上記の方法では成形体を大量生産する
ことは殆んど不可能である。以上の他にも、パラ
フインを用いた場合は融点の最も高いものでも約
70℃であるため、温度が高いところ、例えば、金
属容器等を高線量率で照射する場合ではパラフイ
ンが融解するため使用できない。一方、セルロー
スを用いた場合はセルロース自体が照射により過
酸化ラジカルを生じるので、アラニン結晶に生成
したラジカルと重なりESRによりアラニン結晶
のみの正確なラジカル濃度を求めることが困難と
なる。このためセルロースの場合は線量測定が不
正確になり、従つて、測定できる線量域がアラニ
ン単独の場合より狭い範囲に限定される。また、
セルロースの場合はアラニン粉末とセルロース粉
末との混合となるため均一な組成のものが得難
く、成形体箇々の組成のばらつきが大きいなどの
欠点を有する。 発明が解決しようとする問題 本発明の目的はアラニン結晶粉末を用いた新規
な実用性のある樹脂成形体線量計を提供すること
である。本発明は上述したアラニン結晶粉末の実
用的な線量計としての課題を解決するために放射
線照射により生成するラジカル量がきわめて少な
いか、ないしは、照射後樹脂に生成したラジカル
が急速に減衰するような樹脂を固形化剤として用
い、これとアラニン結晶粉末とから成る線量計を
提供する。また、樹脂に耐放射線性付与剤、また
は、樹脂分子の動きやすさを増大せしめて樹脂に
生成したラジカルを急速に減衰、消滅させる添加
剤を相当量加えた樹脂組成物を固形化剤として用
い、これとアラニン結晶粉末とから成る線量計を
提供する。 問題点を解決するための手段 線量測定を精度良く行うには、電離性放射線の
照射により樹脂に生成するラジカルの量が、同様
の照射によりアラニン結晶に生成するラジカルの
量の1/10以下である必要がある。 即ち、通常アラニン結晶に１×103Gyの放射線
が照射されると、4.8×1017スピン／ｇのラジカ
ルが発生するが、同様の照射下における線量計に
含まれる合成樹脂のラジカル発生量が（4.8×
1017スピン／ｇ）×（線量計に含まれるアラニンの
組成重量ｇ）の1/10以下であれば、線量測定が精
度良く行われるということである。このために
は、照射により樹脂に生成するラジカル量が少な
いか、ないしは、樹脂に生成したラジカルが15〜
25℃の室温附近で１〜３時間程度の短時間内に減
衰してアラニン（結晶）ラジカルの1/10以下にな
ることが必要である。さらに、アラニン結晶と樹
脂とを混合し、成形するためには樹脂の軟化点や
融点がアラニン結晶の融点（293℃）以下である
ことが望ましい。このことから、本発明で用いら
れる合成樹脂としては、照射によるラジカル生成
量の少ない樹脂としてはポリスチレン樹脂、アク
リロニトリル−スチレン樹脂、硬質アクリロニト
リル−ブタジエン−スチレン樹脂、ポリブチレン
テレフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレー
ト樹脂、ポリカーボネート樹脂などが例示され、
また、生成ラジカルが急速に減衰する樹脂として
低密度ポリエチレン（ラジカル生成量も少ない）、
ポリプロピレン、ポリエステル樹脂などが例示さ
れる。さらに高密度ポリエチレン、ナイロン−12
では耐放射線性付与剤としてＮ，Ｎ−ジフエニル
−パラフエニレンジアミン、プロピルフルオラン
センなどを相当量添加した樹脂組成物が有効であ
る。また、塩化ビニル樹脂では上述の化合物の他
にリン酸（トリスイソプロピルフエニル）、やオ
クチルジフエニルホスフエートなどの塩化ビニル
分子のモビリテイーを増大させる添加剤を加えた
樹脂組成物も有効である。これらの添加剤は当然
のことながら、すでに述べたポリスチレンや低密
度ポリエチレン等に加えるとさらに有効であるこ
とは言うまでもない。 本発明におけるこれらの樹脂とアラニン結晶粉
末との配合割合は上限においては、これら成形体
を取扱うに際して実用的な機械的物性を保持して
いるか否かにより、下限においては線量計として
有効なアラニン量を含んでいるか否かにより定め
られるが通常、当該樹脂重量100に対してアラニ
ン結晶粉末10から500重量部の範囲にあるものが
実用的である。 樹脂とアラニン粉末との均一な混合はミキシン
グロールまたはバンバリーミキサー等によりアラ
ニン結晶にあまり強い力が加わらない程度で効率
よく行ない、混合（混練）温度は室温からアラニ
ン結晶の融点（293℃）以下の適当な温度で行な
うことができるが、通常、樹脂等の混練温度であ
る100〜230℃の範囲で行なうのが妥当である。こ
のようにして得られた樹脂とアラニンの均一な組
成物は同様に通常100〜250℃などの適当な温度で
加圧成形や押出成形等を行なつて各成形体やフイ
ルムとする。 本発明の組成物に成形体やフイルム作製を容易
にするため、ないしは、製品の品質向上のため特
にアラニンラジカルの生成に対する影響の少ない
補強材、増量材、顔料、滑材、あるいは酸化防止
材、熱安定剤等を加えることは何ら差支えない。
次に実施例により本発明の構成および効果をより
具体的に説明する。なお、配合量は樹脂量100に
対する重量部（Phr）で表示した。 実施例 １ 低密度ポリエチレン（宇部興産、UBE−C400）
および、ポリスチレン（三菱モンサント、ダイヤ
レツクスHH−102）の各々を130℃のミキシング
ロール（二本ロール）上で練りながら、少量ずつ
200PhrのDL−アラニン結晶粉末（和光純薬(株)、
特級）を加え均一な混練組成物とした。この後、
組成物を130℃のホツト・プレスで加圧（ゲージ
圧、100Kg／cm2）して厚さ２mmのポリエチレンシ
ート成形体およびポリスチレンシート成形体を作
製した。以上のシートから２mm角で長さ３cmの小
片を切り出し、60Co−γ線を室温にて５×102Gy
照射した後、ESR（JEOR−FF3X）で相対的なラ
ジカル濃度を求めた（ポリエチレン成形体では照
射後２時間のうち）。 本来、生成したラジカル濃度はESRの積分吸
収ピークの面積から求められるが、ここではより
簡便に微分曲線のピーク間の高さをもつて代用し
た。各成形体線量計素子のESRチヤートを第１
図（実線）に示す。ESR測定は変調周波数100K
Hz、Mod2G、Power0.1ｍＷ、室温で測定した。
比較例１（同じく第１図の点線ａ及び鎖線ｂ）に
示すアラニン粉末のみのESRチヤートとの比較
から各樹脂に生成したラジカル量はきわめて少な
いことが分かる。 実施例 ２ 実施例１の方法にて作製した各成形体線計素子
のESRピークの単位重量当りの高さ（生成ラジ
カル濃度に比例）と吸収線量の関係を第２図に示
す。ESR測定条件は実施例１と同じであり、照
射は60Co−γ線を室温にて行ない、標準線量計と
してフリツケ線量計にて吸収線量を校正した。図
で○および●は各々ポリスチレンおよびポリエチ
レン成形体素子である。各々の成形体素子は
100Gyから10KGy以上まで吸収線量の対数値と
ESRピークの高さは直線的な関係を示し、線量
計として使用できることを示す。 実施例 ３ 実施例１と同様の条件にて、各種樹脂成形体線
量計素子を作製し、各々のESRピーク高さ（ラ
ジカル濃度）を求めた結果を表１に示す。 各々の樹脂においても、ポリスチレンや低密度
ポリエチレンと同様の値を示し、線量計として有
効であることが分かつた。 実施例 ４ 実施例３の各樹脂成形体についてIzod衝撃試験
を行なつた。結果を表２に示す。 樹脂成形体はパラフインおよびセルロースを固
形化剤として用いた場合（比較例２）にくらべ、
すぐれた樹脂的性質を示した。このことから樹脂
成形体線量計は測定あるいはこれを郵送する場合
などに加わるとみられる力や振動、衝撃などにも
十分に耐えることが分かつた。 実施例 ５ ポリ塩化ビニル（日本ゼオン(株)、PE−3002）
を120℃のミキシングロール上で練りながらプロ
ピルフルオランセン を加え、さらに、少量ずつ200PhrのDLアラニン
結晶粉末を加え均一な混練組成物とした。この
後、組成物を120℃のホツト・プレスで加圧（ゲ
ージ圧、100Kg／cm2）して厚さ２mmのポリ塩化ビ
ニルシート成形体を作製した。このシートから２
mm角で長さ３cmの小片を切り出し、60Co−γ線を
室温にて５×102Gy照射した後、ESR測定を行な
つた。ESR図は第１図ｂのポリエチレン成形体
素子の場合とほゞ同様となつた。 比較例 １ DLアラニン粉末（和光純薬、特級）を60Co−
γ線にて５×102Gy照射した場合のESRチヤート
を第１図（点線ａ及び鎖線ｂ）に示す。また、ア
ラニン粉末とセルロース粉末（旭化成、アビセル
PH102）とを重量比１：１で乳鉢柱で十分に混
合しこれを径３mmφ、長さ３cmの形にコールド・
プレス（室温）にて圧縮成形（ゲージ圧、150
Kg／cm2）した。これに上記と同様のγ線を照射し
た場合のESRチヤートを同じく第１図（点線ａ）
に示す。 セルロースを固形化剤とした素子は混合、圧縮
成形において、非常に取扱いにくく、また、形く
ずれを起こすため高圧にて成形する必要があつ
た。しかも、照射物は図に示すようにセルロース
過酸化ラジカルとアラニンラジカルのESRピー
クが重さなり、図形が非対称となり、かつ、前者
のラジカルのため経時変化を示し、線量測定の精
度を低下させる。 比較例 ２ アラニン粉末をパラフイン（和光純薬、mp68
〜70℃、一級）中に100℃の溶融状態にて懸濁さ
せ、分にかきまぜて混合した後、これを冷却する
（組成はパラフイン；アラニン＝１：１、重量
比）。これを厚さ２mm、巾10mm、長さ３cmの形に
コールド・プレスにて圧縮成形（ゲージ圧150
Kg／cm2）した。セルロースとアラニンの混合物に
ついても比較例１と同様にして厚さ２mm、巾10
mm、長さ３cmの成形体を作製した。 これらのIzod衝撃試験結果を表２に示す。この
結果、これらの成形体は非常にもろく、容易に形
くずれや欠落を起こすことが分かつた。 比較例 ３ 実施例４からプロピルフルオランセンを除いた
試料（60Co−γ線、５×102Gy照射）のESRを測
定した。この場合はポリ塩化ビニルのブロードな
ESR吸収ピークとアラニンのESR吸収ピークが
重なり、ピークの高さは230mmとなつた。これは、
実施例４の値の135mmに対し、170％に相当し、ポ
リ塩化ビニルラジカルの影響の大きいことを示
す。
【表】
【表】
【表】
ツチなし。
発明の効果 (1) 本発明による樹脂成形体線量計では樹脂のラ
ジカル生成量がアラニンラジカルの生成量にく
らべ1/10以下と少ないため、正確な線量測定を
行なうことができる。また、測定できる線量範
囲もアラニン結晶そのものと同様に10Gy〜
100Gyと広範囲である。 (2) 樹脂成形体線量計は照射時の環境による影響
が少なく従つて、線量測定の精度が高く、測定
値の再現性が良い。すなわち、測定の可能な温
度範囲の上限はアラニンラジカルが温度の影響
を受ける約150℃程度と高い。そして、この場
合、樹脂は上限温度を規制する要因にはなつて
いない。また、これらの樹脂のほとんどが水に
対する親和性がなくアラニンの水に対する溶解
性の欠点をこれら樹脂の固形化剤が保護する役
割をはたす。従つて、樹脂成形体線量計では測
定時の空気中の湿度や水蒸気雰囲気下の環境で
も再現性の良い測定を行なうことができる。 (3) 樹脂成形体線量計は通常の樹脂成形体とほゞ
同様に非常に取扱いやすく、また、強度が大き
いために、多少の強い力を加えても形くずれや
欠落を起さない。従つて、簡便にしかも正確な
線量測定を行うことができる。また、この線量
は長い帯状、シート状、長い線状の成形体を押
出成形等により作成することができることか
ら、複雑な形状の被照射体内の線量分布を測定
することができる。 (4) 樹脂成形体線量計は加圧成形、押出成形等の
多くの成形法が可能であり、かつ、これらの成
形法により均一な樹脂成形体線量計を大量生産
することが容易である。 (5) 樹脂成形体線量計は多少の強い力や振動、衝
撃にも耐えるため、各施設で照射した樹脂成形
体線量計を正しく線量校正されたESR装置を
有する標準機関に郵送して集中的、かつ、統一
的に線量評価や線量比較を行うことができる。 などの多くの特長を有する。そして、上述の
種々の樹脂と組合せることにより、アラニン結晶
粉末の線量測定法としての欠点をほゞ完全に取り
除くことができる。
発明の効果 (1) 本発明による樹脂成形体線量計では樹脂のラ
ジカル生成量がアラニンラジカルの生成量にく
らべ1/10以下と少ないため、正確な線量測定を
行なうことができる。また、測定できる線量範
囲もアラニン結晶そのものと同様に10Gy〜
100Gyと広範囲である。 (2) 樹脂成形体線量計は照射時の環境による影響
が少なく従つて、線量測定の精度が高く、測定
値の再現性が良い。すなわち、測定の可能な温
度範囲の上限はアラニンラジカルが温度の影響
を受ける約150℃程度と高い。そして、この場
合、樹脂は上限温度を規制する要因にはなつて
いない。また、これらの樹脂のほとんどが水に
対する親和性がなくアラニンの水に対する溶解
性の欠点をこれら樹脂の固形化剤が保護する役
割をはたす。従つて、樹脂成形体線量計では測
定時の空気中の湿度や水蒸気雰囲気下の環境で
も再現性の良い測定を行なうことができる。 (3) 樹脂成形体線量計は通常の樹脂成形体とほゞ
同様に非常に取扱いやすく、また、強度が大き
いために、多少の強い力を加えても形くずれや
欠落を起さない。従つて、簡便にしかも正確な
線量測定を行うことができる。また、この線量
は長い帯状、シート状、長い線状の成形体を押
出成形等により作成することができることか
ら、複雑な形状の被照射体内の線量分布を測定
することができる。 (4) 樹脂成形体線量計は加圧成形、押出成形等の
多くの成形法が可能であり、かつ、これらの成
形法により均一な樹脂成形体線量計を大量生産
することが容易である。 (5) 樹脂成形体線量計は多少の強い力や振動、衝
撃にも耐えるため、各施設で照射した樹脂成形
体線量計を正しく線量校正されたESR装置を
有する標準機関に郵送して集中的、かつ、統一
的に線量評価や線量比較を行うことができる。 などの多くの特長を有する。そして、上述の
種々の樹脂と組合せることにより、アラニン結晶
粉末の線量測定法としての欠点をほゞ完全に取り
除くことができる。
第１図ａおよびｂは本発明の実施例および比較
例で製造した成形体線量計素子のESRチヤート
である。第２図は実施例で製造した成形体線量計
素子のESRピーク高さと吸収線量の関係を示す
グラフである。
例で製造した成形体線量計素子のESRチヤート
である。第２図は実施例で製造した成形体線量計
素子のESRピーク高さと吸収線量の関係を示す
グラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 電離性放射線の照射により樹脂に生成するラ
ジカル量が同様の照射によりアラニン結晶に生成
するラジカル量の1/10以下である合成樹脂に、ア
ラニン結晶粉末を配合し成形して成る樹脂成形体
線量計。 ２ アラニン結晶粉末が合成樹脂の重量100に対
して10乃至500重量部配合されることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の線量計。 ３ 電離性放射線の照射により樹脂に生成するラ
ジカルが不安定で室温にて短時間内に減衰して同
等の照射によりアラニン結晶に生成するラジカル
量の1/10以下となる合成樹脂に、アラニン結晶粉
末を配合して成形して成る樹脂成形体線量計。 ４ アラニン結晶粉末が合成樹脂の重量100に対
して10乃至500重量部配合されることを特徴とす
る特許請求の範囲第３項記載の線量計。 ５ 樹脂に耐放射線性付与剤を加えることによつ
て電離性放射線の照射により樹脂に生成するラジ
カル量がアラニン結晶に生成するラジカル量の1/
１０以下となる樹脂組成物に、アラニン結晶粉末を
配合し成形して成る樹脂成形体線量計。 ６ 耐放射線性付与剤が樹脂100重量部に対して
0.5乃至30重量部加えられることを特徴とする特
許請求の範囲第５項記載の線量計。 ７ アラニン結晶粉末が樹脂組成物100重量部に
対して10乃至500重量部配合されることを特徴と
する特許請求の範囲第第５項記載の線量計。 ８ 樹脂に樹脂中のラジカルの減衰を促進する添
加剤を加えることによつて電離性放射線の照射に
より樹脂に存在するラジカル量が同等の照射によ
りアラニン結晶に生成するラジカル量の1/10以下
となる樹脂組成物に、アラニン結晶粉末を配合し
成形して成る樹脂成形体線量計。 ９ 樹脂中のラジカルの減衰を促進する添加剤が
樹脂100重量部に対して0.5乃至30重量部加えられ
ることを特徴とする特許請求の範囲第８項記載の
線量計。 １０ アラニン結晶粉末が樹脂組成物100重量部
に対して10乃至500重量部配合されることを特徴
とする特許請求の範囲第８項記載の線量計。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22023284A JPS6197585A (ja) | 1984-10-19 | 1984-10-19 | 樹脂成形体線量計 |
| US06/770,948 US4668714A (en) | 1984-08-30 | 1985-08-29 | Molded dosimeter containing a rubber and powdered crystalline alanine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22023284A JPS6197585A (ja) | 1984-10-19 | 1984-10-19 | 樹脂成形体線量計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6197585A JPS6197585A (ja) | 1986-05-16 |
| JPH053914B2 true JPH053914B2 (ja) | 1993-01-18 |
Family
ID=16747953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22023284A Granted JPS6197585A (ja) | 1984-08-30 | 1984-10-19 | 樹脂成形体線量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6197585A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0697262B2 (ja) * | 1987-07-21 | 1994-11-30 | 日立電線株式会社 | 細粒アミノ酸放射線線量計素子 |
| JPH077061B2 (ja) * | 1987-08-15 | 1995-01-30 | 日立電線株式会社 | 線量計複合ケ−ブル |
| JPS6446678A (en) * | 1987-08-17 | 1989-02-21 | Hitachi Cable | Article used in radiation environment |
| EA201791931A1 (ru) | 2015-04-07 | 2018-03-30 | Ксилеко, Инк. | Способы и системы контроля для переработки биомассы |
-
1984
- 1984-10-19 JP JP22023284A patent/JPS6197585A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6197585A (ja) | 1986-05-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |