JPH0525079B2 - - Google Patents
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- JPH0525079B2 JPH0525079B2 JP22547686A JP22547686A JPH0525079B2 JP H0525079 B2 JPH0525079 B2 JP H0525079B2 JP 22547686 A JP22547686 A JP 22547686A JP 22547686 A JP22547686 A JP 22547686A JP H0525079 B2 JPH0525079 B2 JP H0525079B2
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- JP
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- resin
- amino acid
- rubber
- irradiation
- lubricant
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- Measurement Of Radiation (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
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
量を正確に、かつ簡便に測定するための放射線線
量計素子に関するものである。
[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、高温度や
高湿度といつたような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。
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
ス線量計等が知られている。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、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
フエイデング現象を示す(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が狭い。
(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)により求
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)。
しかしながら、アミノ酸結晶粉末そのものは、
水に可溶であるため水中あるいは空気中で水や高
い湿度の影響を受ける。また、粉末が微細ですぐ
に静電気を帯びるため、正確な秤量や測定用試験
官への充填も困難であり、取扱いに極めて不便で
ある。
これらの理由から、アミノ酸結晶粉末そのまま
では実用的な線量計としての価値に乏しく、アミ
ノ酸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、媒体としてパラ
フインないしは粉末セルロースを用い、この中に
アミノ酸結晶粉末を分散させてた後、圧縮成形し
てペレツト状のものを作製し、これを線量計素子
として用いる方法が提案されている。(Int.J.
AppI.Radiat.Isot,33,1101(1982)、Radiat.
Protection、EUR7448−EN Vo12489(1982))。
しかし、パラフインやセルロースといつた媒体
を用いた成形体はもろく、成形後も弱い力や振動
により形くずれや欠落を起し、正確な線量測定が
できない。また、成形法として圧縮成形(パラフ
イン、セルロース)ないしは鋳造法(パラフイ
ン)しか用いることができないため、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、上記の方法では成形体
を大量生産することは殆ど不可能である。
上記の他にも次のような欠点が例記される。パ
ラフインは融点の最も高いものでも約70℃である
ため、温度が高い場合、例えば、高線量率で照射
する金属容器内の試料等の線量測定を行う場合で
はパラフインが溶融するため使用できない。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、アミノ酸結晶に
生成したラジカルとESR信号が重なり、アミノ
酸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。このため線量測定が不正確になり、
測定できる線量域がアミノ酸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粉
末と粉末との混合となるため均一な組成のものが
得難く、成形体個々のばらつきが大きい。
以上の欠点を解消するために、エチレンプロピ
レンゴム、低密度ポリエチレン、ポリスチレン等
のポリマを媒体とするアラニン線量計素子が提案
されている(小島、他3名;第46回応物講演会予
稿集(1985、秋)、小島、他3名;放射線プロセ
スシンポジウム講演要旨集P9(1985,11,18))。
また、特開昭61−57878号公報には、合成ゴム
および天然ゴムを媒体とするアラニン線量計素子
が提案されている。
ポリマおよびゴムを媒体とする方法では種々の
成形法が利用でき、大量生産も可能であり、また
パラフインと異なり70℃以上でも使用できる利点
がある。さらに均一な組成物を容易に得られるた
め線量計素子としての実用性が飛躍的に高まつ
た。
[発明が解決しようとする問題点]
ポリマを媒体とする線量計素子の大量製造を検
討した結果次のような問題点が明らかとなつた。
すなわち、アミノ酸を用いた線量計素子は前記し
たようにESRによつてラジカル濃度を求めるこ
とで線量を測定するものであり、実際にはESR
スペクトルから読みとることになるが、ポリマを
媒体とすることによつてESRスペクトルのベー
スラインに傾きやスペクトルの歪を生じ、このた
め精度のよい測定が行えず、線量計素子相互の測
定バラツキが大きいという問題が生じた。また、
成形装置、成形金形にゴムあるいは樹脂のアミノ
酸組成物が粘着するなどの製造上の問題も生じ
た。
本発明は、上記に基いてなされたものであり、
ESRスペクトルのベースラインの傾きやアミノ
酸スペクトルの歪を解消でき、しかも均一かつ大
量製造容易なゴムあるいは樹脂成形体線量計素子
の提供を目的とするものである。
[問題点を解決するための手段]
本発明の成形体線量計素子は、合成ゴム、天然
ゴム等のゴムにアミノ酸結晶粉末および滑剤を含
有せしめてなる樹脂組成物を成形してなることを
特徴とするものである。
また、本発明の成形体線量計素子は、電離性放
射線の照射により樹脂に生成する遊離基(ラジカ
ル)の量が、同様の照射によりアミノ酸結晶に生
成するラジカル量の1/10以下である合成樹脂に
アミノ酸結晶粉末および滑剤を含有せしめてなる
樹脂組成物を成形してなることを特徴とするもの
である。
さらに、本発明の成形体線量計素子は、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
よりアミノ酸結晶に生成するラジカル量の1/10
以下となるような合成樹脂にアミノ酸結晶粉末お
よび滑剤を含有せしめてなる樹脂組成物を成形し
てなることを特徴とするものである。
本発明で用いられる合成ゴムとしては、室温付
近ないしはそれ以上の温度で照射後ほとんどラジ
カルが存在しないものが望ましく、エチレンプロ
ピレン(−ジエン)共重合体、エチレン−酢酸ビ
ニル共重合体、クロロプレンゴム、ニトリルゴ
ム、ブチルゴム、合成イソプレンゴム、スチレン
ブタジエン共重合体、スチレン−ブタジエン−ア
クリロニトリル共重合体、ブタジエンゴム、アク
リルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、クロ
ロスルホン化ポリエチレン、ポリイソブチレン、
ポリエステルゴム、エピクロルヒドリンゴム、四
ふつ化エチレン−プロピレン交互共重合体などが
例示される。
本発明で用いられる合成樹脂としては、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℃の室温付
近で1〜3時間程度の短時間内に減衰してアミノ
酸結晶ラジカルの1/10以下になることが必要で
ある。さらに、アミノ酸結晶と樹脂を混合し成形
するためには、樹脂の軟化点や融点がアミノ酸結
晶の融点(293℃)以下であることが望ましい。
このことから、照射によるラジカル生成量の少
ない樹脂では、ポリスチレン、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あげられ、また、生成ラ
ジカル量が急速に減衰する樹脂では、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、ナイロン12などが
あげられる。
これらのゴムあるいは合成樹脂とアミノ酸結晶
粉末との配合割合は特に規定しないが、上限は、
成形加工性および成形体を扱うに際して実用的な
機械的特性を保持しているか否かにより、下限
は、線量計素子として有効なアミノ酸量を含んで
いるか否かにより定められ、ゴムあるいは合成樹
脂100重量部に対してアミノ酸結晶粉末10〜1000
重量部、好ましくは100〜600重量部の範囲から選
ばれるのが適切である。
本発明において用いられるアミノ酸結晶粉末と
しては、モノアミノモノカルボン酸であるグリシ
ン、バリン、ロイシン、オキシアミノ酸であるセ
リン、イオウを含むアミノ酸であるシステイン、
シスチン、モノアミノジカルボン酸であるリシ
ン、アルギニン、芳香族環をもつアミノ酸である
フエニルアラニン、アントラニル酸などの比較的
低分子量で結晶性の高いものが有効である。
滑剤は、予めゴムあるいは樹脂に混合しておい
てもよく、ゴムあるいは樹脂とアミノ酸結晶粉末
との混合時に添加してもよい。本発明において
は、滑剤の添加により、ESRスペクトルのベー
スラインの傾きやアミノ酸スペクトルの歪を解消
でき、しかもアミノ酸とゴムあるいは樹脂の混合
が均一になるという樹脂成形体線量計素子特有の
作用効果が奏せられることが見出された。このよ
うな作用効果が奏せられるのは、滑剤の添加によ
り混練、成形時におけるアミノ酸粉末に対する機
械的応力が緩和されることに起因するものと予想
される。
ゴムあるいは樹脂と滑剤の配合割合は特に規定
しないが、上限は、線量計素子としての精度を保
持できるか否かにより、下限は、ESRスペクト
ルのベースラインの傾きを解消できるか否かによ
り定められ、樹脂100重量部に対して滑剤0.1〜20
重量部の範囲から選ばれるのが適切である。
滑剤としては、パラフインワツクスなどのパラ
フイン系、ポリエチレンワツクスなどの炭化水素
樹脂系、ステアリン酸、ヒドロキシステアリン
酸、複合型ステアリン酸、硬化油、パルミチン
酸、マーガリン酸、ノナデシリン酸、アラギシン
酸、オレイン酸、エルカ酸などの脂肪酸系、ステ
アロアミド、オキシ・ステアロアミド、オレイ
ル・アミド、エルシル・アミド、リシノール・ア
ミド、ベヘン・アミド、メチロール・アミド、メ
チレンビス・ステアロアミド、メチレンビス・ス
テアロ・ベヘンアミド、エチレンビス・ステアロ
アミドなどの脂肪酸アミド系、n−ブチル・ステ
アレート、メチル・ヒドロキシステアレート、多
価アルコール脂肪酸エステル、飽和脂肪酸エステ
ルなどの脂肪酸エステル系、ケトン・ワツクス、
ラウリン酸から誘導した対称脂肪族ケトンなどの
脂肪酸ケトン系、高級アルコール、高級アルコー
ル・エステルなどの脂肪アルコール系、グリセリ
ン脂肪酸エステル、ヒドロキシステアリン酸トリ
グリセリド、ソルビタン脂肪酸エステルなどの脂
肪酸と多価アルコールの部分エステル系、ステア
リン酸カドミウム、ステアリン酸亜鉛、ベヘニン
酸カルシウム、ステアリン酸カルシウム、ラウリ
ン酸カドミウム、リシノール酸カドミウム、ナフ
テン酸カドミウム、2エチルヘキソイン酸カドミ
ウム、ステアリン酸バリウム、ラウリン酸バリウ
ム、リシノール酸バリウム、ナフテン酸バリウ
ム、2エチルヘキソイン酸バリウム、ステアリン
酸カルシウム、ラウリン酸カルシウム、リシノー
ル酸カルシウム、ステアリン酸ストロンチウム、
ラウリン酸亜鉛、リシノール酸亜鉛、2エチルヘ
キソイン酸亜鉛、ステアリン酸鉛、ステアリン酸
スズ、ステアリン酸マグネシウム、二塩基性ステ
アリン酸鉛、ナフテン酸鉛、ステアリン酸アルミ
ニウムなどの金属石鹸系をあげることができる。
[発明の実施例]
実施例1〜5、比較例1
第1表の各例に示す配合に従つて線量系素子を
作製した。この場合、ポリスチレン(旭化成(株)
製、スタイロン666)100重量部を150℃のミキシ
ングロールで練りながらグリシン結晶粉末(和光
純薬(株)製、特級)250重量部および滑剤を所定量
加えて混練し、均一な混練組成物とした。なお、
比較例1では滑剤を加えないで同様な混練組成物
とした。次に、混練組成物をブラベンダ押出機を
用いて150℃でヒモ状に押出成形し、さらに金型
により直径3.0mmφ、長さ3cmの小片に170℃でプ
レス成形して線量計素子を作製した。
各例の線量計素子を製造する際におけるミキシ
ングロールでの混練性、ブラベンダ押出機での押
出性、金型での粘着性についての評価結果を第1
表の下欄に示す。滑剤を加えることによつて比較
例に比べてロール混練性や押出性が良くなつてい
る。
また、作製した線量計素子のESRスペクトル
を調べた結果、実施例1〜5では第1図の曲線A
で示すようにベースラインの傾きは殆どなく平坦
であつた。これに対し、比較例1では第1図の曲
線Bで示すように傾きが極めて大きかつた。比較
例1におけるピーク間高さをH′としたとき、各
実施例におけるピーク間高さの相対値を求めたと
ころ第1表の下欄に示す通りであつた。ESRの
測定は、変調周波数100KHz、Mod.2G、Power
4mW、室温で行つた。
次に、実施例4の線量計素子に60Co−γ線を室
温にて5×102Gy照射した後のESRスペクトルは
第2図の実線で示す通りである。比較のため、ア
ミノ酸粉末のみのESRスペクトルを第2図に鎖
線で示した。第2図における曲線のピーク高さh
が放射線の吸収により生成したラジカル濃度に対
応する値であり、アミノ酸以外の材料(エチレン
エチルアクリレートコポリマ、滑剤)に生成した
ラジカル量は極めて少ない。
また、実施例4の線量計素子の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3図に示す。吸収線量の対
数値とESRピークの高さの対数値はほぼ直線的
な関係を示し、線量計素子として使用できること
を示している。
他の実施例の線量計素子も実施例4の場合と同
様な特性となることが確認されている。
実施例6〜9、比較例2
第2表の各例に示す配合に従つて線量計素子を
作製した。この場合、低密度ポリエチレン(宇部
興産(株)UBEZ−265)を用い、ミキシングロール
での混練温度を130℃とした以外は実施例1〜5
と同様にして均一な混練組成物とした。なお、比
較例2では滑剤を加えないで同様な混練組成物と
した。次に、混練組成物を実施例1〜5の場合と
同様に成形して線量計素子を作製し、ミキシング
ロールでの混練性、ブラベンダ押出性、金型での
粘着性についての評価結果およびピーク間高さの
相対値(比較例2のピーク間高さを基準)を第2
表の下欄に示す。
実施例10〜12、比較例3
第3表の各例に示す配合に従つて線量計素子を
作製した。この場合、エチレンプロピレンゴム
(日本合成ゴム(株)製、EP02P)100重量部を90℃
のミキシングロールで練りながらアスパラギン酸
結晶粉末(和光純薬(株)製、特級)および滑剤を所
定量加えて混練し、均一な混練組成物とした。な
お、比較例3では滑剤を加えないで同様な混練組
成物とした。次に、混練組成物を実施例1〜5の
場合と同様に成形して線量計素子を作製しミキシ
ングロールでの混練性、金型での粘着性について
の評価結果およびピーク間高さの相対値(比較例
3のピーク間高さを基準)を第3表の下欄に示
す。
[Industrial Application Field] The present invention relates to a radiation dosimeter element for accurately and conveniently measuring the absorbed dose due to ionizing radiation such as gamma rays, X-rays, electron beams, heavily charged particle beams, and neutron beams. It is related to. [Background Art] In recent years, large-scale facilities that handle radioactive materials, such as nuclear power plants and radioactive waste treatment facilities, and various irradiation facilities such as particle beams and gamma rays have become popular. These facilities are required to accurately and easily measure radiation doses over a wide dose range, not only under normal conditions, but also under environments such as high temperature and high humidity. As a solid-state radiation dosimeter aimed at high-level dose measurement between conventional 10Gy and 100kGy,
Known dosimeters include thermoluminescence dosimeters, lyoluminescence dosimeters, polymethyl methacrylate dosimeters, radial chromic die film dosimeters, and cobalt glass dosimeters. In all of these methods, after irradiating a solid-state element with radiation, the amount of light emitted from the solid-state element and the absorption of light at a specific wavelength are measured to determine the irradiation dose. However, these dosimeters have the following drawbacks. (1) Even under the same irradiation and environmental conditions, the dose response (i.e., the amount of light emitted and the amount of light absorbed) varies greatly (excluding glass dosimeters). (2) Shows the so-called fading phenomenon in which the dose response after irradiation changes over time (excluding thermoluminescence dosimeters and radial chromic di-film dosimeters). 3. Effective dose measurement range is narrow. (4) For radiochromic di-film dosimeters and liyoluminescence dosimeters, the dose response varies greatly depending on the environment at the time of irradiation, such as temperature and humidity. When amino acids are irradiated with radiation in a crystalline state, they produce unique radicals (free radicals) that are stable in proportion to the absorbed dose. (CEA-R-3913, France 1970). However, the amino acid crystal powder itself is
Since it is soluble in water, it is affected by water and high humidity in water or air. Furthermore, since the powder is fine and easily charged with static electricity, it is difficult to accurately weigh it and fill it into a measuring tester, making it extremely inconvenient to handle. For these reasons, amino acid crystal powder as it is lacks value as a practical dosimeter, and research has been conducted to develop a dosimeter that takes advantage of the characteristics of amino acid crystal powder. Among the research results to date, paraffin or powdered cellulose is used as a medium, and after dispersing amino acid crystal powder in this, compression molding is performed to create a pellet-like product, which is used as a dosimeter element. A method is proposed. (Int.J.
AppI.Radiat.Isot, 33, 1101 (1982), Radiat.
Protection, EUR7448−EN Vo12489 (1982)). However, molded products made using media such as paraffin or cellulose are fragile, and even after molding, weak force or vibration can cause them to deform or chip, making accurate dose measurements impossible. Further, since only compression molding (paraffin, cellulose) or casting method (paraffin) can be used as a molding method, the molded bodies obtained are limited to pellet-like shapes or short cylinder or prismatic shapes. Moreover, it is almost impossible to mass-produce molded bodies using the above method. In addition to the above, the following drawbacks are also listed. Paraffin has a melting point of approximately 70°C at its highest, so it cannot be used at high temperatures, for example when measuring the dose of a sample in a metal container that is irradiated at a high dose rate, as paraffin will melt. When cellulose is used, the cellulose itself generates peroxide radicals when irradiated, so the radicals generated in the amino acid crystals and the ESR signal overlap, making it difficult to determine the accurate radical concentration of the amino acid crystals alone. This leads to inaccurate dosimetry and
The measurable dose range is narrower than that for amino acids alone. In addition, in the case of cellulose, it is difficult to obtain a uniform composition because it is a mixture of powders, and there are large variations among individual molded bodies. To overcome the above drawbacks, alanine dosimeter elements using polymers such as ethylene propylene rubber, low-density polyethylene, and polystyrene have been proposed (Kojima, 3 others; Proceedings of the 46th Applied Physics Conference). 1985, Autumn), Kojima, and 3 others; Radiation Process Symposium Abstracts P9 (1985, 11, 18)). Furthermore, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-57878 proposes an alanine dosimeter element using synthetic rubber and natural rubber as media. Methods using polymers and rubber as media have the advantage that various molding methods can be used, mass production is possible, and unlike paraffin, they can be used at temperatures above 70°C. Furthermore, since a uniform composition can be easily obtained, its practicality as a dosimeter element has been dramatically increased. [Problems to be Solved by the Invention] As a result of studying the mass production of dosimeter elements using polymer as a medium, the following problems became clear.
In other words, as mentioned above, dosimeter elements using amino acids measure the dose by determining the radical concentration using ESR.
It is read from the spectrum, but by using a polymer as a medium, the baseline of the ESR spectrum is tilted and the spectrum is distorted, which makes it impossible to measure with high precision, and there is a large variation in measurement between dosimeter elements. A problem arose. Also,
Manufacturing problems also arose, such as the rubber or resin amino acid composition sticking to the molding equipment and molding mold. The present invention has been made based on the above,
The purpose of this invention is to provide a rubber or resin molded dosimeter element that can eliminate the baseline slope of the ESR spectrum and the distortion of the amino acid spectrum, and that is uniform and easy to mass-produce. [Means for Solving the Problems] The molded dosimeter element of the present invention is characterized by being formed by molding a resin composition made of rubber such as synthetic rubber or natural rubber containing amino acid crystal powder and a lubricant. That is. In addition, the molded dosimeter element of the present invention is a synthetic material in which the amount of free radicals generated in the resin by irradiation with ionizing radiation is 1/10 or less of the amount of radicals generated in the amino acid crystal by the same irradiation. It is characterized in that it is formed by molding a resin composition made of a resin containing amino acid crystal powder and a lubricant. Furthermore, in the molded dosimeter element of the present invention, the radicals generated in the resin by irradiation with ionizing radiation are unstable and attenuate within a short time at room temperature, reducing the amount of radicals generated in the amino acid crystal by equivalent irradiation. /Ten
It is characterized in that it is formed by molding a resin composition made of the following synthetic resin containing amino acid crystal powder and a lubricant. The synthetic rubber used in the present invention is preferably one in which almost no radicals exist after irradiation at a temperature around room temperature or higher, such as ethylene propylene (-diene) copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, chloroprene rubber, Nitrile rubber, butyl rubber, synthetic isoprene rubber, styrene-butadiene copolymer, styrene-butadiene-acrylonitrile copolymer, butadiene rubber, acrylic rubber, urethane rubber, silicone rubber, chlorosulfonated polyethylene, polyisobutylene,
Examples include polyester rubber, epichlorohydrin rubber, tetrafluoroethylene-propylene alternating copolymer, and the like. The synthetic resin used in the present invention has a small amount of radicals generated in the resin upon irradiation, or the radicals generated in the resin decay within a short time of about 1 to 3 hours at room temperature of 15 to 25 degrees Celsius. It is necessary that the amount be 1/10 or less of the amino acid crystal radical. Furthermore, in order to mix and mold amino acid crystals and resin, it is desirable that the softening point and melting point of the resin be lower than the melting point of the amino acid crystals (293°C). From this, resins that generate a small amount of radicals due to irradiation include polystyrene, acrylonitrile-styrene resin, hard acrylonitrile-butadiene-styrene resin, polybutylene terephthalate resin, polyethylene terephthalate resin, polycarbonate resin, etc. Examples of resins that rapidly attenuate include low-density polyethylene (which also produces a small amount of radicals), polypropylene, polyester resin, and nylon 12. The blending ratio of these rubbers or synthetic resins and amino acid crystal powder is not particularly stipulated, but the upper limit is:
The lower limit is determined by whether or not it contains an effective amount of amino acids as a dosimeter element, depending on the moldability and whether it maintains practical mechanical properties when handling the molded body. Rubber or synthetic resin 100 Amino acid crystal powder 10-1000 parts by weight
Parts by weight are suitably selected, preferably from 100 to 600 parts by weight. The amino acid crystal powder used in the present invention includes glycine, valine, and leucine, which are monoamino monocarboxylic acids, serine, which is an oxyamino acid, cysteine, which is an amino acid containing sulfur,
Those with relatively low molecular weight and high crystallinity such as cystine, monoaminodicarboxylic acid lysine, arginine, and aromatic ring-containing amino acids phenylalanine and anthranilic acid are effective. The lubricant may be mixed with the rubber or resin in advance, or may be added at the time of mixing the rubber or resin with the amino acid crystal powder. In the present invention, by adding a lubricant, it is possible to eliminate the slope of the baseline of the ESR spectrum and the distortion of the amino acid spectrum, and the effect unique to resin molded dosimeter elements is that the mixture of amino acids and rubber or resin becomes uniform. It was discovered that it could be played. It is assumed that such effects are achieved because the addition of the lubricant relieves the mechanical stress on the amino acid powder during kneading and molding. The mixing ratio of rubber or resin and lubricant is not particularly specified, but the upper limit is determined by whether the accuracy of the dosimeter element can be maintained, and the lower limit is determined by whether the slope of the baseline of the ESR spectrum can be eliminated. , 0.1 to 20 lubricant per 100 parts by weight of resin
It is appropriate to select from a range of parts by weight. Examples of lubricants include paraffin wax such as paraffin wax, hydrocarbon resin such as polyethylene wax, stearic acid, hydroxystearic acid, complex stearic acid, hydrogenated oil, palmitic acid, margaric acid, nonadecylic acid, aragic acid, and oleic acid. Acids, fatty acids such as erucic acid, stearamide, oxy-stearoamide, oleyl amide, erucyl amide, ricinol amide, behen amide, methylol amide, methylene bis stearamide, methylene bis stearo behenamide, ethylene bis stearamide, etc. Fatty acid amide type, n-butyl stearate, methyl hydroxystearate, fatty acid ester type such as polyhydric alcohol fatty acid ester, saturated fatty acid ester, ketone wax,
Fatty acid ketones such as symmetrical aliphatic ketones derived from lauric acid, fatty alcohols such as higher alcohols and higher alcohol esters, partial esters of fatty acids and polyhydric alcohols such as glycerin fatty acid esters, hydroxystearic acid triglycerides, and sorbitan fatty acid esters. cadmium stearate, zinc stearate, calcium behenate, calcium stearate, cadmium laurate, cadmium ricinoleate, cadmium naphthenate, cadmium diethylhexoate, barium stearate, barium laurate, barium ricinoleate, barium naphthenate, Barium 2-ethylhexoate, calcium stearate, calcium laurate, calcium ricinoleate, strontium stearate,
Examples include metal soaps such as zinc laurate, zinc ricinoleate, zinc 2-ethylhexoate, lead stearate, tin stearate, magnesium stearate, dibasic lead stearate, lead naphthenate, and aluminum stearate. [Examples of the Invention] Examples 1 to 5, Comparative Example 1 Dose system elements were produced according to the formulations shown in each example in Table 1. In this case, polystyrene (Asahi Kasei Corporation)
While kneading 100 parts by weight of Styron 666, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., with a mixing roll at 150°C, 250 parts by weight of glycine crystal powder (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., special grade) and a predetermined amount of lubricant were added and kneaded to form a uniform kneaded composition. did. In addition,
In Comparative Example 1, a similar kneading composition was prepared without adding a lubricant. Next, the kneaded composition was extruded into a string shape at 150°C using a Brabender extruder, and further press-molded at 170°C into small pieces with a diameter of 3.0 mmφ and a length of 3 cm using a mold to produce a dosimeter element. . The evaluation results of the kneading properties with a mixing roll, the extrudability with a Brabender extruder, and the adhesion with a mold when manufacturing the dosimeter elements of each example are shown in the first part.
Shown in the bottom column of the table. By adding a lubricant, the roll kneading properties and extrudability were improved compared to the comparative example. In addition, as a result of examining the ESR spectra of the prepared dosimeter elements, in Examples 1 to 5, the curve A in Fig. 1 was
As shown in , the baseline was flat with almost no slope. On the other hand, in Comparative Example 1, the slope was extremely large as shown by curve B in FIG. When the peak-to-peak height in Comparative Example 1 is defined as H', the relative values of the peak-to-peak height in each Example were determined and were as shown in the lower column of Table 1. ESR measurement is at modulation frequency 100KHz, Mod.2G, Power
It was performed at 4 mW and room temperature. Next, the ESR spectrum after the dosimeter element of Example 4 was irradiated with 5×10 2 Gy of 60 Co-γ rays at room temperature is as shown by the solid line in FIG. For comparison, the ESR spectrum of only the amino acid powder is shown in FIG. 2 by a chain line. Peak height h of the curve in Figure 2
is a value corresponding to the concentration of radicals generated by absorption of radiation, and the amount of radicals generated in materials other than amino acids (ethylene ethyl acrylate copolymer, lubricant) is extremely small. Also, the height per unit weight of the ESR peak of the dosimeter element of Example 4 (proportional to the concentration of generated radicals)
Figure 3 shows the relationship between the absorbed dose and the absorbed dose. The logarithm of the absorbed dose and the logarithm of the ESR peak height show a nearly linear relationship, indicating that it can be used as a dosimeter element. It has been confirmed that the dosimeter elements of other Examples have similar characteristics to those of Example 4. Examples 6 to 9, Comparative Example 2 Dosimeter elements were produced according to the formulations shown in each example in Table 2. In this case, Examples 1 to 5 except that low density polyethylene (UBEZ-265, manufactured by Ube Industries, Ltd.) was used and the kneading temperature on the mixing roll was 130°C.
A uniform kneaded composition was prepared in the same manner as in the above. In Comparative Example 2, a similar kneading composition was prepared without adding a lubricant. Next, the kneaded composition was molded in the same manner as in Examples 1 to 5 to produce a dosimeter element, and the evaluation results and peak The relative value of the peak-to-peak height (based on the peak-to-peak height of Comparative Example 2) is
Shown in the bottom column of the table. Examples 10 to 12, Comparative Example 3 Dosimeter elements were produced according to the formulations shown in each example in Table 3. In this case, 100 parts by weight of ethylene propylene rubber (manufactured by Japan Synthetic Rubber Co., Ltd., EP02P) was heated to 90°C.
While kneading with a mixing roll, predetermined amounts of aspartic acid crystal powder (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., special grade) and a lubricant were added and kneaded to obtain a uniform kneaded composition. In Comparative Example 3, a similar kneading composition was prepared without adding a lubricant. Next, the kneaded composition was molded in the same manner as in Examples 1 to 5 to produce a dosimeter element, and the evaluation results of kneading properties with a mixing roll, tackiness with a mold, and the relative peak-to-peak height were obtained. The values (based on the peak-to-peak height of Comparative Example 3) are shown in the lower column of Table 3.
【表】【table】
【表】【table】
【表】【table】
【表】
[発明の効果]
以上説明してきた通り、本発明によればESR
スペクトルのベースラインの傾きを解消でき、か
つ、ロール混練性が良くなるためゴムあるいは樹
脂とアミノ酸の混合が均一に行われ、均一な素子
を作製することができることから、測定精度を向
上することができるようになる。また、押出性の
向上および金型での粘着の防止をはかれることか
ら製造能率を向上でき、大量生産が可能となる。[Table] [Effects of the invention] As explained above, according to the present invention, ESR
The slope of the baseline of the spectrum can be eliminated, and the roll kneading properties are improved, so rubber or resin and amino acids are mixed uniformly, and a uniform element can be manufactured, which improves measurement accuracy. become able to. In addition, since extrudability is improved and adhesion in the mold is prevented, manufacturing efficiency can be improved and mass production becomes possible.
第1図は実施例と比較例のESRスペクトルの
ベースラインの違いについての説明図、第2図は
放射線照射後のESRスペクトルの説明図、第3
図は線量計素子のESRスペクトルのピークの単
位重量あたりの高さと吸収線量との関係の説明図
である。
Figure 1 is an explanatory diagram of the difference in the baseline of the ESR spectra of the example and comparative example. Figure 2 is an explanatory diagram of the ESR spectrum after radiation irradiation.
The figure is an explanatory diagram of the relationship between the peak height per unit weight of the ESR spectrum of a dosimeter element and the absorbed dose.
Claims (1)
しめてなる樹脂組成物を成形してなることを特徴
とするゴム成形体線量計素子。 2 電離性放射線の照射により樹脂に生成する遊
離基(ラジカル)の量が、同様の照射によりアミ
ノ酸結晶に生成するラジカル量の1/10以下であ
る合成樹脂にアミノ酸結晶粉末および滑剤を含有
せしめてなる樹脂組成物を成形してなることを特
徴とする樹脂成形体線量計素子。 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
等の照射によりアミノ酸結晶に生成するラジカル
量の1/10以下となるような合成樹脂にアミノ酸
結晶粉末および滑剤を含有せしめてなる樹脂組成
物を成形してなることを特徴とする樹脂成形体線
量計素子。[Scope of Claims] 1. A rubber molded dosimeter element, characterized in that it is formed by molding a resin composition made of rubber containing amino acid crystal powder and a lubricant. 2. Amino acid crystal powder and a lubricant are contained in a synthetic resin in which the amount of free radicals generated in the resin by irradiation with ionizing radiation is 1/10 or less of the amount of radicals generated in amino acid crystals by the same irradiation. A resin molded dosimeter element, characterized in that it is formed by molding a resin composition. 3. Amino acids are added to synthetic resins in which the radicals generated in the resin by irradiation with ionizing radiation are unstable and decay within a short time at room temperature, resulting in less than 1/10 of the amount of radicals generated in amino acid crystals by equivalent irradiation. A resin molded dosimeter element, characterized in that it is formed by molding a resin composition containing crystal powder and a lubricant.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61-109066 | 1986-05-13 | ||
| JP10906686 | 1986-05-13 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63113386A JPS63113386A (en) | 1988-05-18 |
| JPH0525079B2 true JPH0525079B2 (en) | 1993-04-09 |
Family
ID=14500733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22547686A Granted JPS63113386A (en) | 1986-05-13 | 1986-09-24 | Rubber or resin molded dosimeter element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63113386A (en) |
-
1986
- 1986-09-24 JP JP22547686A patent/JPS63113386A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63113386A (en) | 1988-05-18 |
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