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JPH053914B2 - - Google Patents
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JPH053914B2 - - Google Patents

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Publication number
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
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resin
alanine
amount
parts
weight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP22023284A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS6197585A (en
Inventor
Yosuke Morita
Tadao Seguchi
Takuji Kojima
Ryuichi Tanaka
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Japan Atomic Energy Agency
Original Assignee
Japan Atomic Energy Research Institute
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Filing date
Publication date
Application filed by Japan Atomic Energy Research Institute filed Critical Japan Atomic Energy Research Institute
Priority to JP22023284A priority Critical patent/JPS6197585A/en
Priority to US06/770,948 priority patent/US4668714A/en
Publication of JPS6197585A publication Critical patent/JPS6197585A/en
Publication of JPH053914B2 publication Critical patent/JPH053914B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

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。
INDUSTRIAL APPLICATION FIELD The present invention relates to a resin molded dosimeter that accurately and conveniently measures the absorbed dose due to ionizing radiation such as gamma rays, X-rays, electron beams, heavily charged particle beams, and neutron beams. This will expand the applications of the meter. 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 widespread. These facilities are required to accurately and easily measure radiation doses over a wide dose range, not only under normal conditions but also under conditions of high temperature and humidity. The present invention exhibits excellent effects on dose measurements at these facilities, dose measurements for research and experiments using various types of radiation, and dose comparisons between irradiation facilities. Conventional solid-state radiation dosimeters aimed at high-level dose measurements from 10Gy to 100KGy include thermoluminescence dosimeters, liyoluminescence dosimeters, polymethyl methacrylate dosimeters, and radial chromic die film dosimeters. , cobalt glass dosimeters, etc. are well known. 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, and the irradiation dose is determined from this. 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 widely (excluding glass dosimeters); (2) the dose response after irradiation changes over time; It exhibits the so-called phaating phenomenon (excluding thermoluminescence dosimeters and radial chromic die-film dosimeters), (3) the effective dose measurement range is narrow, and (4) radial chromic die-film dosimeters and liyoluminescent dosimeters. The dose response varies greatly depending on the environment at the time of irradiation, such as temperature or humidity. When alanine, a type of amino acid, is irradiated with radiation in a crystalline state, it produces unique radicals (free radicals) that are stable in proportion to the absorbed dose. (CEA-R-3913, France 1970). This dosimetry method does not have the drawbacks of the above-mentioned dosimeters. In other words, radicals are generated within the alanine crystals due to irradiation, so the radicals are stable, and therefore the radical concentration changes over time very little, and for the same reason, the radicals are relatively stable against heat and moisture. . Therefore, the accuracy of dose measurement is high;
Good reproducibility of measured values. Furthermore, the effective dose measurement range is from 10Gy to 100KGy, making it possible to measure a wider dose range at medium and high levels than other dosimeters. However, alanine crystal powder itself is
Because it is soluble in water, it is affected by water vapor and high humidity air, and because it is a fine powder, it is extremely inconvenient to handle.Furthermore, the powder quickly becomes charged with static electricity, making it difficult to accurately handle it. It is also difficult to weigh and insert into sample tubes. For these reasons, alanine crystal powder as it is has little value as a practical dosimeter. For this reason, research has been conducted to develop a dosimeter that takes advantage of the features of alanine crystal powder. Among the research results to date, paraffin or powdered cellulose is used as a solidifying agent, and after dispersing alanine crystal powder in this, compression molding is performed to create pellets, which are used as dosimeter elements. The method is known as standard (Inter.J.Appl.Radt.Isotope, 33 , 1101
(1982) Rad.Protection, EUR7448−EN Vo12,
489 (1982)). However, even with this method, the molded product using paraffin or cellulose as a solidifying agent is brittle, and even after molding, it can become deformed or chipped due to external force or vibration, making it impossible to accurately measure the dose.
In addition, since only compression molding (paraffin, cellulose) or casting method (paraffin) is used as the molding method, the molded bodies obtained are limited to pellet-like shapes or short cylindrical or prismatic shapes. and,
It is almost impossible to mass-produce molded articles using the above-mentioned method in which paraffin or cellulose, which easily loses its shape, is used as a solidifying agent. In addition to the above, when paraffin is used, even the one with the highest melting point has a
Since the temperature is 70°C, paraffin cannot be used in high temperature areas, such as when irradiating metal containers at high dose rates, as the paraffin will melt. On the other hand, when cellulose is used, the cellulose itself generates peroxide radicals upon irradiation, which overlap with the radicals generated in the alanine crystals, making it difficult to determine the accurate radical concentration of only the alanine crystals by ESR. This results in inaccurate dose measurements in the case of cellulose, and the measurable dose range is therefore limited to a narrower range than in the case of alanine alone. Also,
In the case of cellulose, since it is a mixture of alanine powder and cellulose powder, it is difficult to obtain a product with a uniform composition, and there are drawbacks such as large variations in the composition of each molded product. Problems to be Solved by the Invention An object of the present invention is to provide a novel and practical resin molded dosimeter using alanine crystal powder. In order to solve the above-mentioned problem of using alanine crystal powder as a practical dosimeter, the present invention aims to solve the problem of using alanine crystal powder as a practical dosimeter. A dosimeter is provided using a resin as a solidifying agent and comprising the same and alanine crystal powder. In addition, a resin composition in which a considerable amount of a radiation resistance imparting agent or an additive that increases the mobility of resin molecules and rapidly attenuates and eliminates radicals generated in the resin is used as a solidifying agent. , and an alanine crystal powder. Measures to solve the problem In order to accurately measure the dose, the amount of radicals generated in the resin by irradiation with ionizing radiation must be less than 1/10 of the amount of radicals generated in the alanine crystal by the same irradiation. There needs to be. In other words, when an alanine crystal is normally irradiated with 1×10 3 Gy of radiation, 4.8×10 17 spins/g of radicals are generated, but the amount of radicals generated in the synthetic resin contained in the dosimeter under the same irradiation is (4.8×
10 17 spins/g) x (compositional weight of alanine contained in the dosimeter, g), dose measurement can be performed with high accuracy. For this purpose, either the amount of radicals generated in the resin due to irradiation is small, or the radicals generated in the resin are
It is necessary that it decays within a short time of about 1 to 3 hours at around room temperature of 25°C and becomes less than 1/10 of the alanine (crystal) radical. Furthermore, in order to mix and mold alanine crystals and resin, it is desirable that the softening point and melting point of the resin be lower than the melting point of alanine crystals (293° C.). From this, the synthetic resins used in the present invention include polystyrene resins, acrylonitrile-styrene resins, hard acrylonitrile-butadiene-styrene resins, polybutylene terephthalate resins, polyethylene terephthalate resins, and polycarbonate resins that generate a small amount of radicals upon irradiation. Examples include resin,
In addition, low-density polyethylene (which also produces a small amount of radicals) is a resin that rapidly attenuates the generated radicals.
Examples include polypropylene and polyester resin. Furthermore, high-density polyethylene, nylon-12
In this case, a resin composition to which a considerable amount of N,N-diphenyl-paraphenylenediamine, propylfluoranthene, etc. is added as a radiation resistance imparting agent is effective. For vinyl chloride resins, resin compositions containing additives that increase the mobility of vinyl chloride molecules, such as phosphoric acid (trisisopropylphenyl) and octyl diphenyl phosphate, in addition to the above-mentioned compounds, are also effective. It goes without saying that these additives are even more effective when added to the already mentioned polystyrene, low density polyethylene, etc. The upper limit of the blending ratio of these resins and alanine crystal powder in the present invention depends on whether or not practical mechanical properties are maintained when handling these molded objects, and the lower limit is the amount of alanine that is effective as a dosimeter. It is determined depending on whether the alanine crystal powder contains 10 to 500 parts by weight of the alanine crystal powder per 100 parts by weight of the resin. Uniform mixing of the resin and alanine powder is carried out efficiently using a mixing roll or a Banbury mixer without applying too much force to the alanine crystals, and the mixing (kneading) temperature is kept from room temperature to below the melting point of the alanine crystals (293°C). Although it can be carried out at any suitable temperature, it is usually appropriate to carry out the process at a temperature in the range of 100 to 230°C, which is the kneading temperature of resins and the like. The homogeneous composition of resin and alanine thus obtained is similarly subjected to pressure molding, extrusion molding, etc., usually at a suitable temperature such as 100 to 250°C, to form various molded articles or films. In order to facilitate the production of molded bodies and films, or to improve the quality of products, the composition of the present invention may contain reinforcing materials, fillers, pigments, lubricants, or antioxidants that have little effect on the generation of alanine radicals. There is no problem in adding a heat stabilizer or the like.
Next, the configuration and effects of the present invention will be explained in more detail with reference to Examples. The blending amount is expressed in parts by weight (Phr) based on 100 resin amounts. Example 1 Low density polyethylene (Ube Industries, UBE-C400)
And polystyrene (Mitsubishi Monsanto, Dialex HH-102) was kneaded in small amounts on a mixing roll (two rolls) at 130°C.
200Phr DL-alanine crystal powder (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
(Special grade) was added to make a uniform kneaded composition. After this,
The composition was pressurized (gauge pressure, 100 Kg/cm 2 ) using a hot press at 130° C. to produce a polyethylene sheet molded body and a polystyrene sheet molded body each having a thickness of 2 mm. A small piece of 2 mm square and 3 cm long was cut out from the above sheet and exposed to 5 x 10 2 Gy of 60 Co-γ rays at room temperature.
After irradiation, the relative radical concentration was determined using ESR (JEOR-FF3X) (for polyethylene molded bodies, within 2 hours after irradiation). Originally, the concentration of generated radicals can be determined from the area of the integral absorption peak of ESR, but here, the height between the peaks of the differential curve was used as a substitute for the convenience. The first ESR chart of each molded body dosimeter element
Shown in the figure (solid line). ESR measurement is modulation frequency 100K
Measured at Hz, Mod2G, Power 0.1mW, and room temperature.
A comparison with the ESR chart containing only alanine powder shown in Comparative Example 1 (dotted line a and chain line b in FIG. 1) reveals that the amount of radicals generated in each resin is extremely small. Example 2 FIG. 2 shows the relationship between the height per unit weight of the ESR peak (proportional to the concentration of generated radicals) and the absorbed dose of each molded wiremeter element produced by the method of Example 1. The ESR measurement conditions were the same as in Example 1, and irradiation was performed with 60 Co-γ rays at room temperature, and the absorbed dose was calibrated using a Fritzke dosimeter as a standard dosimeter. In the figure, ○ and ● are polystyrene and polyethylene molded elements, respectively. Each molded element is
Logarithmic value of absorbed dose from 100Gy to 10KGy or more
The height of the ESR peak shows a linear relationship, indicating that it can be used as a dosimeter. Example 3 Various resin molded dosimeter elements were produced under the same conditions as in Example 1, and the ESR peak height (radical concentration) of each was determined. Table 1 shows the results. Each resin showed values similar to those of polystyrene and low-density polyethylene, and was found to be effective as a dosimeter. Example 4 An Izod impact test was conducted on each resin molded article of Example 3. The results are shown in Table 2. Compared to the case where paraffin and cellulose were used as solidifying agents (Comparative Example 2), the resin molded article
It showed excellent resin properties. This indicates that the resin molded dosimeter can withstand the forces, vibrations, and shocks that are likely to be applied during measurements or when mailing the dosimeter. Example 5 Polyvinyl chloride (Nippon Zeon Co., Ltd., PE-3002)
Propyl fluoranthene is mixed while kneading on a mixing roll at 120℃. was added, and furthermore, 200 Phr of DL alanine crystal powder was added little by little to obtain a uniform kneaded composition. Thereafter, the composition was pressed with a hot press at 120° C. (gauge pressure, 100 Kg/cm 2 ) to produce a 2 mm thick polyvinyl chloride sheet molded body. 2 from this sheet
A small piece of mm square and 3 cm in length was cut out and irradiated with 5 x 10 2 Gy of 60 Co-γ rays at room temperature, followed by ESR measurement. The ESR diagram was almost the same as that for the polyethylene molded element shown in FIG. 1b. Comparative example 1 DL alanine powder (Wako Pure Chemical, special grade) was added to 60 Co−
An ESR chart in the case of 5×10 2 Gy irradiation with γ-rays is shown in FIG. 1 (dotted line a and chain line b). In addition, alanine powder and cellulose powder (Asahi Kasei, Avicel
PH102) at a weight ratio of 1:1 in a mortar post, and then cold molded into a shape with a diameter of 3 mmφ and a length of 3 cm.
Compression molding in a press (room temperature) (gauge pressure, 150
Kg/cm 2 ). The ESR chart when this is irradiated with gamma rays similar to the above is also shown in Figure 1 (dotted line a).
Shown below. Elements using cellulose as a solidifying agent are extremely difficult to handle during mixing and compression molding, and they also need to be molded under high pressure to avoid deformation. Furthermore, as shown in the figure, the ESR peaks of cellulose peroxide radicals and alanine radicals overlap in the irradiated object, resulting in an asymmetrical shape, and because of the former radical, it shows changes over time, reducing the accuracy of dose measurement. Comparative Example 2 Alanine powder was mixed with paraffin (Wako Pure Chemical, mp68
The suspension was suspended in a molten state at 100°C in 100°C (70°C, first grade), stirred for several minutes, and then cooled (composition: paraffin:alanine = 1:1, weight ratio). This was compression molded using a cold press into a shape with a thickness of 2 mm, a width of 10 mm, and a length of 3 cm (gauge pressure 150
Kg/cm 2 ). A mixture of cellulose and alanine was prepared in the same manner as in Comparative Example 1, with a thickness of 2 mm and a width of 10 mm.
A molded body with a length of 3 cm and a length of 3 cm was produced. The results of these Izod impact tests are shown in Table 2. As a result, it was found that these molded bodies were very brittle and easily deformed or chipped. Comparative Example 3 The ESR of a sample from Example 4 except for propylfluoranthene (irradiated with 60 Co-γ rays, 5×10 2 Gy) was measured. In this case, polyvinyl chloride broad
The ESR absorption peak and the ESR absorption peak of alanine overlapped, and the peak height was 230 mm. this is,
This corresponds to 170% of the value of 135 mm in Example 4, indicating that the influence of polyvinyl chloride radicals is large.

【表】【table】

【表】【table】

【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。
[Table] No tsuchi.
Effects of the Invention (1) In the resin molded dosimeter according to the present invention, the amount of radicals produced in the resin is less than 1/10 of the amount of alanine radicals produced, so that accurate dose measurement can be performed. In addition, the measurable dose range is 10Gy to 10Gy, similar to the alanine crystal itself.
It is a wide range of 100Gy. (2) Resin molded dosimeters are less affected by the environment during irradiation, and therefore have high dose measurement accuracy and good reproducibility of measured values. That is, the upper limit of the measurable temperature range is as high as about 150°C, where alanine radicals are affected by temperature. In this case, the resin is not a factor regulating the upper limit temperature. Furthermore, most of these resins have no affinity for water, and the solidifying agent of these resins serves to protect against the drawback of alanine's solubility in water. Therefore, the resin molded dosimeter can perform measurements with good reproducibility even in environments with atmospheric humidity or water vapor at the time of measurement. (3) Resin molded dosimeters are very easy to handle, just like ordinary resin molded products, and because they are strong, they do not deform or break even if a certain amount of strong force is applied. Therefore, dose measurement can be performed simply and accurately. Furthermore, since this dose can be produced by extrusion molding into a long belt-shaped, sheet-shaped, or long linear shaped body, it is possible to measure the dose distribution inside a complex-shaped irradiated body. (4) Many molding methods such as pressure molding and extrusion molding are possible for resin molded dosimeters, and it is easy to mass-produce uniform resin molded dosimeters using these molding methods. (5) Resin molded dosimeters can withstand some strong forces, vibrations, and shocks, so the resin molded dosimeters irradiated at each facility are mailed to standards organizations that have ESR equipment with correct dose calibration. , and it is possible to uniformly perform dose evaluation and dose comparison. It has many features such as By combining it with the various resins mentioned above, the drawbacks of alanine crystal powder as a dosimetry method can be almost completely eliminated.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

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。
FIGS. 1a and 1b are ESR charts of molded dosimeter elements manufactured in Examples and Comparative Examples of the present invention. FIG. 2 is a graph showing the relationship between the ESR peak height and absorbed dose of the molded body dosimeter elements manufactured in Examples.

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。
[Claims] 1. A synthetic resin in which the amount of radicals generated in the resin by irradiation with ionizing radiation is 1/10 or less of the amount of radicals generated in alanine crystals by the same irradiation, and alanine crystal powder is blended and molded. A resin molded dosimeter made of 2. The dosimeter according to claim 1, wherein the alanine crystal powder is blended in an amount of 10 to 500 parts by weight per 100 parts by weight of the synthetic resin. 3 The radicals generated in the resin by irradiation with ionizing radiation are unstable and attenuate within a short time at room temperature, and the amount of radicals generated in the alanine crystal by equivalent irradiation is less than 1/10. A resin molded dosimeter made by blending and molding powder. 4. The dosimeter according to claim 3, wherein the alanine crystal powder is blended in an amount of 10 to 500 parts by weight per 100 parts by weight of the synthetic resin. 5 By adding a radiation resistance imparting agent to the resin, the amount of radicals generated in the resin by irradiation with ionizing radiation is reduced to 1/1 of the amount of radicals generated in the alanine crystal.
A resin molded dosimeter made by blending alanine crystal powder into a resin composition with a concentration of 10 or less and molding the mixture. 6 Radiation resistance imparting agent per 100 parts by weight of resin
6. The dosimeter according to claim 5, wherein 0.5 to 30 parts by weight are added. 7. The dosimeter according to claim 5, wherein the alanine crystal powder is blended in an amount of 10 to 500 parts by weight based on 100 parts by weight of the resin composition. 8 By adding additives to the resin that promote the attenuation of radicals in the resin, the amount of radicals present in the resin due to ionizing radiation irradiation is reduced to 1/10 or less of the amount of radicals generated in alanine crystals by the same irradiation. A resin molded dosimeter made by blending alanine crystal powder into a resin composition and molding it. 9. The dosimeter according to claim 8, wherein 0.5 to 30 parts by weight of an additive that promotes attenuation of radicals in the resin is added to 100 parts by weight of the resin. 10. The dosimeter according to claim 8, wherein the alanine crystal powder is blended in an amount of 10 to 500 parts by weight based on 100 parts by weight of the resin composition.
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