Radiation Physics Note / 放射線物理ノート
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- てるえ みねむら
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1 改訂途中 放射線物理学 スライドハンドアウト 画像診断や放射線治療にて必要な物理学 診断や治療などで ( 意識しないかもしれないけれど ) 必要不可欠な知識 医療従事者側の 診断したい 治療したい といった願望と 患者側の 診断して欲しい 治療して 欲しい といった願望との狭間にあって 如何ともしがたい現実を担うもの 見たいもの 見えているもの 画像診断は 見たいもの と 見えているもの とのギャップを埋めていく作業 科学 特に物理学は 客観的に捉えうる物としての対象の間の普遍的な関係を 論理的 無矛盾に記述することで共有可能な知識にしている したがって 客観的に捉えることが困難な状況や 普遍的にはならない関係が混在する状況では 適応の程度を十分に吟味する必要がある 本講義で扱う内容は 原子核 ( 陽子 中性子 ) 電子 までのレベルで 古典力学ベースの理論で充分理解できる範囲です クォークを含む微細な構造や量子力学等のレベルにはほとんど入りません 1
2 放射線とは? 放射線の定義 ( 広義 ) 伝播する あるいは飛翔する 医療の分野における放射線 ( 狭義 ) 透過する物質を直接あるいは間接に する能力を有する電磁波 粒子線 放射線の分類分類 1 ( 波か粒子か? による分類 ) 電磁波 (electromagnetic wave) (= 電磁放射線 electromagnetic radiation) 電波 赤外線 可視光線 紫外線 エックス線 γ 線など 波と言っても粒子 ( 正確には量子 ) の性質を持つ (= 光子 ) 粒子線 (particles) (= 粒子放射線 corpuscular radiation) 荷電粒子線 (charged particles) 電子線 α 線 β 線など非荷電粒子線 (uncharged particles) 中性子線 ニュートリノなど分類 2 ( 電離するかどうか? による分類 )--- 非常に重要! 線(ionizing radiation) 線(directly ionizing radiation) 荷電粒子線電子線 α 線 β 線など 線(indirectly ionizing radiation) 非荷電粒子線中性子線など電磁放射線 ( エネルギーの高いもの ) エックス線 γ 線など 線(non-ionizing radiation) 電波 赤外線 可視光線 紫外線 ほとんどの紫外線は励起作用があるが 電離作用はない 分類 3 ( 原子核内から発生するかどうかによる分類 ) 原子核内から発生 α 線 ( ヘリウム原子核 ) β 線 ( 電子 ) γ 線 ( 電磁波 ) 原子核外から発生電子線 エックス線など 放射線 - 極 直接電離放射線 : 自分自身が持つ電気的な性質にて 物質を電離させる能力が高い 間接電離放射線 : 自分自身は電気的に中性なので 直接的に電離させる能力よりも 二次的に発生する電子による電離の方が 電離能力が高い α γ β ー 極 電離放射線 非電離放射線 直接電離放射線 間接電離放射線 荷電粒子 ( 電子線 α 線 β 線 ) 非荷電粒子 ( 中性子線 ) エネルギーの高い電磁波 ( エックス線 γ 線 ) エネルギーの低い電磁波 ( 電波 赤外線 可視光線 紫外線 ) 粒子線 電磁波 2
3 放射線と原子の相互作用 3
4 電磁波について 光速は一定 ( 秒速約 30 万キロメートル ) λ: 波長と ν: 周波数 (Hz) の関係 30 万 km=c 1 秒 c 1 秒 m なので 例えば λ= m( 地球一周 :4 万キロメートル ) のとき ν ( )/( )=7.5Hz(7.5 回 /s) 光は 1 秒間に地球を 7 周り半 する速度を有している 詳しくは 下記を参照のこと 周波数 波長とエネルギーとの関係 E=hν=h c/λ= [J m]/λ =1.24[eV μm]/λ=12.4[kev A ]/λ Duane-Hunt の法則波長が長い 周波数が小さい エネルギーが小さい ev: エレクトロンボルト ( 電子ボルト ) 電子 1 個を 1V で加速したときに得られる運動エネルギー [C] 1[V]= [J] 乾電池 1 本で電子 1 個を加速したときの運動エネルギーが 1μm の電磁波 ( 赤い色程度 ) と同じぐらいのエネルギー 赤い LED が乾電池 1 個で点灯する 4
5 エックス線 ( 歴史学的には X 線 ) 歴史 発見者 :Wilhelm Conrad Röntgen 発見日 :1895 年 11 月 8 日発見した状態 : 陰極線研究中 Crookes 管から離れた位置にあるシアン化白金バリウム結晶を塗った紙スクリーンの蛍光に気づいたことによるとされる 命名理由 : 未知の といういみでの X 定義および性質 の一種で 電離作用を有する 波長 :λは10-8 から10-14 mと短い ( 光子としてのエネルギーが高い ) 物理的性質は核内から放出されるγ 線と同じ 真空中を で伝播する ( m/sec) 数式による物理学的な関係 νλ=c 波長 :λ(m) 振動数:ν(sec -1 ) 光速度:c( m /sec) E=hν エネルギー :E(J) プランク常数:h( J sec) エックス線の性質および作用 ( 重要 )(6から10は 1から5によって生じる ) 1. 原子と相互作用し する 生物学的影響 写真作用 蛍光作用の原因 2. 真空中を直進し ( 直進性に関して ) の影響を受けない 電磁波であるが を通るときに曲がらない 3. 波動的性質 ( 反射 屈折 回折 偏向 干渉など ) をもつ 4. 物質を する 診断用エックス線において 画像形成に関与する 5. 物質と相互作用し ( 合わせて減弱 ) が生じる ( 減弱 ): 診断用エックス線において 画像形成に関与する : 診断用エックス線において 画質を低下させる 6. 作用 写真作用がある 作用: 酸化 還元など 写真作用 ( 感光作用 ): エックス線検査に応用 7. 作用がある 物質( シアン化白金バリウム結晶など ) などを発光させる 増感紙 ( 物質を塗った紙) を発光させる 8. 的作用がある 発癌など また癌の治療にも使われる 9. 作用がある エネルギーを与えることで 温度が上昇する 10. 作用がある ガラス 宝石などがエックス線に長時間当たると する 5
6 エックス線撮影装置の構造と焦点 ( エックス線管は蛍光灯と似ている ) 蛍光灯水銀から出た紫外線がガラス面に塗られた蛍光物質にあたって発光する 回転陽極 ( 口外法 ) 真空のガラス容器内 焦点の大きさと半影との関係 6
7 エックス線の発生電子を高速で物質に衝突させると発生する 必要な条件 その他 ( 容器 冷却装置 ) エックス線発生強度 E=kZIV 2 t k: 定数 (= ) Z: ターゲットの原子番号 I: V: t: 照射時間エックス線の発生効率 1% 以下 99% 以上は となる 実焦点と実効焦点陽極面は約 19(16) 度ほど傾斜実効焦点の小さい方が半影が小さく 解像度が高いターゲットの材質タングステン ( 74 W) 融点が高く 高原子番号 エックス線発生効率が高い エックス線管の種類固定陽極エックス線管 ( 口内法用 ) エックス線管( 口外法用 ) フィラメント加熱方式先点火方式安定 正確な照射 同時点火方式歯科用装置整流方式自己整流方式 ( 歯科用エックス線装置 ) 半波整流 全波整流濾過 ( フィルタ ) 固有濾過 : エックス線管のガラス 絶縁油など付加濾過 : アルミなどの金属板 : 固有濾過 (1mmAl 程度 ) 付加濾過管電圧 70kV 以下で 1.5mmAl 以上 ( 医療法施行規則 ) 絞り ( コリメータ ) 照射野を必要最小限の大きさに限定する円筒形または漏斗状の金属製絞り不必要な被曝軽減 散乱線減少による画質向上照射野皮膚表面で直径 以内( 医療法施行規則 ) 照射筒 ( 指示用コーン ) 照射方向を明確に指示焦点 - 被写体間距離 (15cm 以上 ) を一定に保つ 開放端型コーン 砲弾型コーン ( 今は用いられない ) タイマーは タイプが用いられる 7
8 8
9 発生直後の光子の古典的な理論式 に基づくエネルギー分布と最終的なフィルター通過後のエネルギー分布 Kramersらの式(1959) エックス線のスペクトル エックス線 エックス線 最短波長 :λ min Duane-Hunt の法則 λmin Vmax=12.4 λmin:a Vmax:kV c E h h c min Vmax h e [ m / s] [ Js] [ C] E max e V [ mv] 12.4[ A kv] max c h min 原子番号 元素 殻の結合エネルギー [kev] 名前 記号 K L I L II L III 1 水素 H ナトリウム Na カルシウム Ca 銅 Cu ヨード I タングステン W 金 Au 鉛 Pb ウラン U 特性エックス線 K 殻の結合エネルギーは 69.5keV のため 管電圧が 60kV では K α と K β の特性エックス線は含まれない 管電圧が 70kV 以上では K α と K β の両方の特性エックス線を含んでいる ナトリウムランプの黄色は 3p(M 殻 ) から 3s(M 殻 ) への遷移で生じる 参考資料 : 西臺武弘 : 放射線医学物理学 文光堂 (1991/3) 9
10 物質との相互作用 トムソン散乱 ( 干渉性散乱 古典散乱 低エネルギーの場合に発生 レイリー散乱 ( 弾性散乱 ) 効果診断用エックス線 硬組織で発生 光電子放出 特性エックス線オージェ電子 ( 特性エックス線によってたたき出された電子 ) 吸収端 散乱 ( 非干渉性散乱 ) 診断用エックス線 軟組織で発生 エネルギーの吸収を伴う散乱 生成治療用など高エネルギーエックス線 1.02MeV 以上のエネルギーで発生 その他 高エネルギーの光子にて光核反応 三対子生成等が生じる ========================================================= 線主にコンプトン効果 ( コンプトン散乱 ) によって発生する 管電圧が高い程 多く発生する 診断用エックス線の領域で 写真 ( フィルム ) や IP などの受光系全体の 濃度上昇をもたらす その結果 フィルムコントラストを低下させる 光電効果入射エックス線が電子に全エネルギーを渡した状態自身は消滅 = 吸収された と同義 吸収端 : エックス線のエネルギーを上げていくと 内殻起動 (K 殻等 ) の電子での光電効果が発生するレベルにて 突然 吸収率が増加する現象 陽電子は発生後しばらくして 近くにある電子と対消滅を起こし Mev の 2 本の消滅放射線を放出する 10
11 エックス線束の減弱 ( 理想的な点光源の場合 ) 距離による減弱 の法則物質との相互作用 ( 吸収 透過 散乱 ) による減弱 I 0 : 入射エックス線強度 I: 透過エックス線強度 I=I 0 e -μd μ kz 3 λ 3 ρ --- 光電効果主体の場合 μ: 線減弱係数 Z: 原子番号 λ: 波長 ρ: 密度 μ/ρ: 質量減弱係数減弱が大きくなるのは 物質が 原子番号が 密度が 波長が 場合 ex. サッカーでシュートを放ち ゴールできる可能性での喩えゴールまでの距離 : 物質の厚さ相手選手の守備範囲 : 原子番号 (= 電子密度 ) ゴールまでの相手選手の数 : 密度蹴る強さ : 管電圧 光子エネルギー (= 波長の逆数に比例 ) 西臺武弘 : 放射線医学物理学 文光堂 (1991/3) 尾内能夫 坂本澄彦 : 新訂 放射線基礎医学 日本出版サービス (2007/2) 11
12 σ c =τ σ c =κ σ c =τ となる線は Z ae 3/2 σ c =κ となる線は Z b/(e E) Evans, 1955 (Attix, F.H. and Roesch, W.C., eds.:radiation Dosimetry. Vol. I : Fundamentals. Academic Press Inc., New York, 1968.) 左記図は上記を引用している図書 ( 放射線基礎医学 尾内能夫 坂本澄彦 日本出版サービス等 ) の図をトレースするように 下記の理論式を少し変え用いてエクセルシートで計算しグラフ化したものです 使用した式は σ c =τ: Z=125*E 3/2-3 σ c =κ: Z=1900/(E E6)2 です 一定の光子エネルギーでは 質量減弱係数としてのコンプトン散乱の程度は一定であるが 光電効果は実効原子番号 (Z eff ) の 3 乗に比例して大きくなる したがって Z eff が 7 程度の軟組織に対し 14 程度の硬組織では コンプトン散乱に対する光電効果の比率は約 8 倍になる 一定の光子エネルギーでは a 光電効果の割合をf(Z) とすると f c コンプトン散乱に対する Z なので c 3 f (14) 14 3 f (7) 7 bz b a Z
13 コントラスト被写体コントラストエックス線の透過 吸収によって決まる cf. 写真コントラスト受光系の応答関数で決まる 層第 1 層(D 1 ): ナロービーム条件で 厚さD1の吸収版によって線量の値が半分になるときの厚さ 第 2 層(D 2 ): 吸収版にて線量が元の値の1/4となるとき D 1 からの厚さの増分 均等度 :H c =D 1 /D 2 ( 通常 H c <1) ( 不均等度 : D 2 /D 1 ) 物質との相互作用による減弱 I=I 0 e -μd μ: 線減弱係数 実際はすそ野が長い曲線 単一エネルギーではない 幅を持っている 物質との相互作用にて減弱したエックス線を受光系 ( フィルム IP 等 ) にて濃淡画像へと変換し 観察する 13
14 放射線の単位線量については放射線防護でも説明があります ( 特に等価線量 実効線量 ) 線量 exposure, X 単位 :[C/kg] X=dQ/dm dq: 質量 dm の空気中で光子 ( エックス線 γ 線 ) によって放出された全ての電子が空気中で完全に止まったときに 空気中で発生した一方の符号 ( プラスないしマイナス ) のイオンの全電荷の総和の絶対値 カーマ Kerma, K 単位 :Gy( グレイ ) [J/kg] K=dE/dm 間接電離放射線 ( 中性子線 エックス線 γ 線など ) によって 質量 dm 中に遊離された全ての荷電電離粒子の初期運動エネルギーの和 線量 absorbed dose, D 単位 :Gy( グレイ ) [J/kg] D=de/dm de: 電離放射線によって質量 dm の物質に付与された平均エネルギー 線量 equivalent dose, HT 単位 :Sv( シーベルト ) [J/kg] H T =Σw R D T,R D T,R : 組織 臓器 T について平均化された 放射線 R に起因する吸収線量 w R : 放射線加重係数 放射線 R の種類とエネルギーによって決められる値 H T は 組織に照射された全ての R においての w R D T,R の総和 線量 Effective Dose, E 単位 :Sv( シーベルト ) [J/kg] E=Σw T H T w T : 組織加重係数 全身に均等被曝されたと仮定した場合に生じる損害の総計に対するその組織 臓器の相対的割合 光では線量単位適応明るさに相当 X 線量 - [C/kg] X, γ 線 exposure 旧 :R 空気 1R=2.58x10-4 C/kg 暖かさに相当 D 線量 Gy [J/kg] すべての放射線 absorbed dose 旧 :rad すべての物質 危険度 H T 線量 Sv [J/kg] すべての放射線 ( 日焼けに相当 ) equivalent dose 旧 :rem 組織 ( すべての生物 ) H T = w R D T R w R : 放射線加重係数 確定的影響の指標エックス線ではD=H T E 線量 Sv [J/kg] すべての放射線 1Sv=100rem 1Gy=100rad エックス線では W R =1 effective dose 旧 :rem 組織 ( すべての生物 ) E= w T H T 確率的影響の指標 w T : 組織加重係数 ガンなどの発生する確率 A 放射能 Bq [ 回 / 秒 ] 放射性同位元素 activity 旧 :Ci 14
15 放射能とは従来 : 放射性同位元素が放射線 (α 線 β 線 γ 線など ) をだす能力 ( 性質 ) 現在では 下記の 放射能の強さ を単に 放射能 と呼ぶ場合が多い 放射能の強さ (A): 単位時間 (dt) における自然核変換 (dn) の数 :dn/dt 単位 :Bq( ベクレル ) [1/sec] シンチグラフィーや放射線治療での単位として用いられる A 0 外部被曝と内部被曝の違いについて 留意すること 放射性同位元素 (RI) の壊変アルファ壊変 (α) --- アルファ粒子を放出するベータ壊変 (β) ベータ マイナス壊変 (β-) --- 電子を放出する A 0 /2 A ベータ プラス壊変 (β) --- 陽電子を放出する電子捕獲 (EC: Electron Capture) --- 電子を取り込む核異性体転移 (IT: Isomeric Transition) 自発核分裂 (SF: Spontaneous Fission) N=N 0 e -λt N:t 時間後の放射性核種の数 N 0 : 初期値 (t=0) λ: 壊変定数 T: 半減期 N=1/2N 0 になる時間 (T) T t 核種によって 線種の違い以外に 線種のエネルギーも異なります したがって ベクレルから単純にエネルギーへの換算はできないので 注意してください 物理学的半減期 :T p 生物学的半減期 :T b 代謝や排泄によって体内での放射能が半分になる時間 ( 同一の放射性核種であっても 化学的な状態等によって異なる ) 有効 ( ないし実効 ) 半減期 :T eff 1 T eff = 1 T p 1 T b 1 T eff = T p T b T p T b 15
16 線量測定器 ( 内部被曝は直接計測できない ) 電離作用を利用気体の電離を利用電離箱式サーベイメータ GM 管式サーベイメータ固体の電離を利用半導体式ポケット線量計電離 蛍光作用を利用シンチレーション計数器熱蛍光線量計 (TLD) 蛍光ガラス線量計 ( ガラスバッチ ) 光刺激ルミネッセンス線量計写真作用を利用 電離を利用した場合の測定機器と電圧 ( イオンが再結合して計測できない ) 電圧低い電離箱 : エックス線の照射線量など比例計数管電圧高い GM 管 :β 線の計数など ( 連続放電して計測できない ) 半導体検出器 (Si, Ge) 検出器の種類によって α 線 β 線 γ 線 エックス線の計数とエネルギー測定可能 16
17 年 人物 事項 1895 レントゲン X 線の発見 1896 ベクレル 自然放射性物質の発見 ( ウランの感光作用 ) 1897 J.J. トムソン 電子の発見 1898 マリー & ピエール キュリー ポロニウム ラジウム発見 1899 ラザフォード α 線 β 線の発見 1900 ヴィラード γ 線の発見 プランク 黒体輻射の量子化仮説 1904 ローレンツ ローレンツ変換 1905 アインシュタイン 光量子仮説 ブラウン運動の理論 特殊相対性理論 1908 ガイガー ガイガー計数管の発明 1909 ~ 1911 ラザフォード ガイガー ラザフォード散乱の実験 有核原子模型提示 1905 ~ 1913 ソディー 同位体の研究 1913 ボーア 水素原子のバルマー系列を説明 クーリッジ クーリッジ管考案 ( 現在のエックス線管球の原型 ) 1916 アインシュタイン 一般相対性理論 1918 ネーター ネーターの定理 1917 ~ 1919 ラザフォード 陽子の発見 1918 ~ 1923 コンプトン コンプトン効果の発見 1924 パウリ 第 4の量子数 ( スピン ) の存在と提案 1927 ハイゼンベルグ 不確定性原理 1927 スコベルツィン 宇宙線の発見 1932 コッククロフト ウォルトン 加速器での初の核反応 チャドウィック 中性子の発見 1935 湯川秀樹 中間子論の発表 オット ハーン ストラースマンウラン核分裂の報告 ベーテ クリッチフィールド 核融合反応を報告 1937 セグレ テクネチウム 最初の人工元素の製作 1970 年代初頭 CT,MRIの開発 教科書に載っている主たる国際機関 ICRU International Commission on Radiation Units and Measurements 国際放射線単位測定委員会 ICRP International Commission on Radiological Protection 国際放射線防護委員会 UNSCEAR United Nations Scientific Committee on Effects of Atomic Radiations 原子放射線の影響に関する科学委員会 IARC International Agency for Research on Cancer 国際がん研究機関 IAEA International Atomic Energy Agency 国際原子力機関 17
18 参考図書 / サイト ( 偏った見解に陥らないように 気を付けてください 背景事情を理解するには さらに多くの論文 資料を読む必要があります ) 西臺武弘 : 放射線医学物理学 文光堂 (1991/3) 尾内能夫 坂本澄彦 : 新訂 放射線基礎医学 日本出版サービス (2007/2) 稲邑清也 立入弘 ( 監修 ), 山下一也, 速水昭宗 ( 編集 ): 診療放射線技術 上巻 南江堂 ; 改訂第 11 版 (2004/10) 代居敬 : 歯科放射線学サイドリーダー第 2 版 学建書院古本啓一 岡野友宏 小林馨 ( 編 ): 歯科放射線 第 5 版 医歯薬出版 (2013/9/25) 新津守 ( 監訳 ): はじめての放射線物理 メディカル サイエンス インターナショナル (2008/9) 青柳泰司 : 近代科学の扉を開いた人 レントゲンと X 線の発見 恒星社厚生閣 (2000/9/1) 放射線被曝 防護関係での参考書 ( 複数の視点から問題を捉えることが必要です ) 草間朋子 : 放射線防護マニュアル 安全な放射線診断 治療を求めて 日本医事新報社 ; 第 2 版 (2004/07) 辻本忠 : 放射線防護の基礎 日刊工業新聞社 第 3 版 (2001/03) 矢沢サイエンスオフィス編 正しく知る放射能 学研 (2011/9/7) ICRP Publ.60 国際放射線防護委員会の 1990 年勧告 日本アイソトープ協会 (1991 年 ) 独立行政法人放射線医学総合研究所編著 改訂版虎の巻低線量放射線と健康影響 ( 先生 放射線を浴びても大丈夫? と聞かれたら ) 医療科学社 ( ) 以下 ネット上で参考になるサイト ( ネット上には多くの情報があふれかえっています 少なくとも 出典の明らかな資料を参照し 食い違う見解については 背景事情を吟味するようにしましょう ) 最終閲覧日 : 現在でアクセス可能なサイト ICRP 勧告日本語版シリーズ PDF 無償公開のお知らせ ICRPサイトからも 各国誤訳 ( 日本語訳を含む ) のPDFが入手可能となっています 公益財団法人放射線影響研究所放射線てなんだろう? 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構 (KEK) キッズサイエンティスト 原子力百科事典 (ATOMICA) ( 財 ) 高度情報科学技術研究機構 (RIST) 文部科学省放射線等に関する副読本掲載データ EMANの物理学 特殊相対性理論や 電磁気関係が分かりやすいです 社団法人日本画像医療システム工業会 (JIRA) 医用画像電子博物館 東京大学教養学部前期課程 :2014 年度冬学期主題科目テーマ講義 放射線を科学的に理解する 18
Radiation Physics/ 放射線物理学
放射線物理学とは? 講義ノート p.1 放射線 物理学 =??? 分からない 分からない = 理解不能 にはならないように 理解すること が大切!! 新潟大 歯 顎顔面放射線学分野西山秀昌 ( 学部 2 年生講義資料 ) 217.12.25 放射線物理学 画像診断や放射線治療にて必要な物理学 診断や治療などで必要不可欠な知識 医療従事者側の 診断したい 治療したい といった願望と 患者側の 診断して欲しい
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陰極線を発生させるためのクルックス管を黒 いカートン紙できちんと包んで行われていた 同時に発生する可視光線が漏れないようにす るためである それにもかかわらず 実験室 に置いてあった蛍光物質 シアン化白金バリウ ム が発光したのがレントゲンの注意をひい た 1895年x線発見のきっかけである 2 ? 1895 9 1896 1898 1897 3 4 5 1945 X 1954 1979 1986
矢ヶ崎リーフ1.indd
U 鉱山 0.7% U 235 U 238 U 鉱石 精錬 What is DU? U 235 核兵器 原子力発電濃縮ウラン濃縮工場 2~4% 使用済み核燃料 DU 兵器 U 235 U 236 再処理 0.2~1% 劣化ウラン (DU) 回収劣化ウランという * パーセント表示はウラン235の濃度 電子 原子 10-10 m 10-15 m What is 放射能? 放射線 陽子中性子 原子核 1
北海道医療大学歯学部シラバス
歯科放射線学 [ 講義 ] 第 4 学年前後期必修 3 単位 担当者名 教授 / 中山英二講師 / 大西隆講師 / 佐野友昭助教 / 杉浦一考 概要 放射線を含む画像検査および画像診断に関する基礎的ならびに臨床的知識を修得することを目的とする 学習目標 放射線に関する物理的および生物学的な基本的知識を獲得する 放射線を含む画像検査の種類と特徴 およびその利用法についての知識を獲得する 放射線を含む画像検査による正常画像解剖の知識を獲得する
線量測定の基礎
歯科放射線 2015;55(1):30-34 健児 The Basis of Dosimetry for Oral and Maxillofacial Radiology The Doses for Diagnostic Refernce Levels Kenji Sato Dental Radiology 2015; 55(1): 30-34 Key words: Dosimetry, Diagnostic
目 的 GM計数管式 サーベイメータ 汚染の検出 線量率 参考 程度 β線を効率よく検出し 汚染の検出に適している 電離箱型 サーベイメータ ガンマ線 空間線量率 最も正確であるが シン チレーション式ほど低い 線量率は計れない NaI Tl シンチレー ション式サーベイメータ ガンマ線 空間線量率
さまざまな測定機器 測定機器 ゲルマニウム 半導体検出器 NaI Tl シンチレーション式 サーベイメータ GM計数管式 サーベイメータ 個人線量計 光刺激ルミネッセンス 線量計 OSL 蛍光ガラス線量計 電子式線量計 どのような目的で放射線を測定するかによって 用いる測定機器を選ぶ必要があり ます 放射性物質の種類と量を調べるには ゲルマニウム半導体検出器や NaI Tl シン チレーション式検出器などを備えたγ
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はじめに 一般社団法人長野県診療放射線技師会では 放射線についての啓発活動をおこなっています その一環として 放射線と被ばくについて理解を深めていただくためにこの冊子を作成しました 放射線についてより理解を深めていただければ幸いです 放射線の種類と性質 放射線にはさまざまな種類があります 代表的な
放射線と被ばくの事がわかる本 診療放射線技師が放射線と被ばくについて説明します 一般社団法人長野県診療放射線技師会 The Nagano Association of Radiological Technologists はじめに 一般社団法人長野県診療放射線技師会では 放射線についての啓発活動をおこなっています その一環として 放射線と被ばくについて理解を深めていただくためにこの冊子を作成しました
Techniques for Nuclear and Particle Physics Experiments Energy Loss by Radiation : Bremsstrahlung 制動放射によるエネルギー損失は σ r 2 e = (e 2 mc 2 ) 2 で表される為
Techniques for Nuclear and Particle Physics Experiments.. Energy Loss by Radiation : Bremsstrahlung 制動放射によるエネルギー損失は σ r e = (e mc ) で表される為 質量に大きく依存する Ex) 電子の次に質量の小さいミューオンの制動放射によるエネルギー損失 m e 0.5 MeV, m
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画質が異なる画像例 コントラスト劣 コントラスト優 コントラスト普 鮮鋭性 普 鮮鋭性 優 鮮鋭性 劣 粒状性 普 粒状性 劣 粒状性 優 医用画像の画質 コントラスト, 鮮鋭性, 粒状性の要因が互いに密接に関わり合って形成されている. 比 鮮鋭性 コントラスト 反 反 粒状性 増感紙 - フィルム系での 3 要因の関係 ディジタル画像処理系でもおよそ成り立つ WS u MTFu 画質に影響する因子
【○資料1-2】①アナログ式口外汎用歯科X線診断装置等基準
アナログ式口外汎用歯科 X 線診断装置等認証基準 ( 案 ) 医薬品 医療機器等の品質 有効性及び安全性の確保等に関する法律 ( 以下 法 という ) 第二十三条の二の二十三第一項の規定により厚生労働大臣が基準を定めて指定する管理医療機器は 別表第二の下欄に掲げる基準に適合する同表の中欄に掲げるもの ( 専ら動物のために使用されることが目的とされているものを除く ) であって 法第四十一条第三項の規定により厚生労働大臣が定める医療機器の基準
IS(A-3)- 1 - IS 技術情報 (A3) 遮へい計算ソフト IsoShieldⅡ(Standard) の基礎データ核データ表 五十棲泰人株式会社イソシールド IsoShieldⅡ(Basic) には放射性同位元素からの放射線 (α 線 β 線 γ/x 線および内部転換 / オージェ電子 )
IS(A-3)- 1 - IS 技術情報 (A3) 遮へい計算ソフト IsoShieldⅡ(Standard) の基礎データ核データ表 五十棲泰人株式会社イソシールド IsoShieldⅡ(Basic) には放射性同位元素からの放射線 (α 線 β 線 γ/x 線および内部転換 / オージェ電子 ) のスペクトル表示や線量計算のため 428 の核種の核データを装填してある IsoShieldⅡ(Standard)
スライド 1
ポータブル装置を用いた 散乱線線量測定 放射線科横川智也 背景 目的 現在 各施設では使用装置や撮影条件などが異なる為 公表されている情報が必ずしも当院の線量分布に一致するわけではない 今回 当院で使用しているポータブル装置において 各撮影条件における散乱線線量の測定と線量分布図の作成をした ポータブル撮影と適用 移動困難な患者のいる一般病室などに移動して移動型 X 線装置を使用し 撮影することである
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2011/6/2 @ 講義室 福島原子力発電所事故後の放射線量調査 地表の表面汚染検査 土壌サンプル放射線計測の説明会 大阪大学核物理研究センター 坂口治隆 青井考 1. 計画概要 2. 放射線入門 3. 放射線計測 4. 計測時の注意 原原子核と宇宙のつながり大阪大学 核物理研究センター Research Center for Nuclear Physics () 加速器 (AVF リング ) 特色
Microsoft Word - プレス原稿_0528【最終版】
報道関係各位 2014 年 5 月 28 日 二酸化チタン表面における陽電子消滅誘起イオン脱離の観測に成功 ~ 陽電子を用いた固体最表面の改質に道 ~ 東京理科大学研究戦略 産学連携センター立教大学リサーチ イニシアティブセンター 本研究成果のポイント 二酸化チタン表面での陽電子の対消滅に伴って脱離する酸素正イオンの観測に成功 陽電子を用いた固体最表面の改質に道を拓いた 本研究は 東京理科大学理学部第二部物理学科長嶋泰之教授
はじめに
γ 線 1. はじめに γ 線は α 線 β 線に次いで より透過力の高い放射線としてフランス人 Paul Villard が発見し Ernest Rutherford が命名したとされる γ 線は 励起状態の原子核が他の励起状態を経て基底状態に遷移する過程で放出される電磁波と定義され 原子核のα 壊変 β 壊変 自発核分裂 中性子捕獲 1) などの原子核反応によって励起された原子核を起源とする 元素から放出される電磁波には
白山羊さんの宿題.PDF
ICRU Report 60 Fundamental Quantities and Units for Ionizing Radiation (1998) dosimetric quantity exposurex kermak absorbed dosed 1) fluenceφ hν 1. ρ x Φ/Φ { Φ/Φ}/{ρ x} mass attenuation coefficient µ/ρ
資料第2-4号:「放射線発生装置の使用に伴い生じる放射化物の安全規制に係る技術基準等に関する調査
放射線発生装置の使用に伴い生じる放射化物の安全規制に係る技術基準等に関する調査 気体状 液体状の放射化物の取扱いに関する調査 平成 22 年 8 月 11 日 高エネルギー加速器研究機構 1 気体の調査方法 1 ビームの出射口にグローブボックス (1m 0.5m 0.5m ) を設置して照射 照射終了後 空気を 1.5l 電離箱に採取 同時に 室内と迷路からも採取 直ちに振動容量電位計で測定 2 気体の調査方法
素粒子物理学2 素粒子物理学序論B 2010年度講義第4回
素粒子物理学 素粒子物理学序論B 010年度講義第4回 レプトン数の保存 崩壊モード 寿命(sec) n e ν 890 崩壊比 100% Λ π.6 x 10-10 64% π + µ+ νµ.6 x 10-8 100% π + e+ νe 同上 1. x 10-4 Le +1 for νe, elμ +1 for νμ, μlτ +1 for ντ, τレプトン数はそれぞれの香りで独立に保存
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X 線の測定と線量校正 放射線の測定と線量校正法の基礎その (1) 予定 放射線の種類 (10/23) 放射線計測の原理 検出器の種類とその原理 線量の定義 (10/23~) 線量校正法 X 線の線量測定及び線量校正法 (10/23~) 電子線の線量測定及び線量校正法 2 X 線の測定と線量校正 < 本日の予定 > 放射線とは X 線と物質との相互作用 X 線の性質 X 線束の減弱 逆自乗則 エネルギー分布
() 実験 Ⅱ. 太陽の寿命を計算する 秒あたりに太陽が放出している全エネルギー量を計測データをもとに求める 太陽の放出エネルギーの起源は, 水素の原子核 4 個が核融合しヘリウムになるときのエネルギーと仮定し, 質量とエネルギーの等価性から 回の核融合で放出される全放射エネルギーを求める 3.から
55 要旨 水温上昇から太陽の寿命を算出する 53 町野友哉 636 山口裕也 私たちは, 地球環境に大きな影響を与えている太陽がいつまで今のままであり続けるのかと疑問をもちました そこで私たちは太陽の寿命を求めました 太陽がどのように燃えているのかを調べたら水素原子がヘリウム原子に変化する核融合反応によってエネルギーが発生していることが分かった そこで, この反応が終わるのを寿命と考えて算出した
8.1 有機シンチレータ 有機物質中のシンチレーション機構 有機物質の蛍光過程 単一分子のエネルギー準位の励起によって生じる 分子の種類にのみよる ( 物理的状態には関係ない 気体でも固体でも 溶液の一部でも同様の蛍光が観測できる * 無機物質では規則的な格子結晶が過程の元になっているの
6 月 6 日発表範囲 P227~P232 発表者救仁郷 シンチレーションとは? シンチレーション 蛍光物質に放射線などの荷電粒子が当たると発光する現象 材料 有機の溶液 プラスチック 無機ヨウ化ナトリウム 硫化亜鉛 など 例えば以下のように用いる 電離性放射線 シンチレータ 蛍光 光電子増倍管 電子アンプなど シンチレーションの光によって電離性放射線を検出することは非常に古くから行われてきた放射線測定法で
( 全体 ) 年 1 月 8 日,2017/1/8 戸田昭彦 ( 参考 1G) 温度計の種類 1 次温度計 : 熱力学温度そのものの測定が可能な温度計 どれも熱エネルギー k B T を
( 全体 htt://home.hiroshima-u.ac.j/atoda/thermodnamics/ 9 年 月 8 日,7//8 戸田昭彦 ( 参考 G 温度計の種類 次温度計 : 熱力学温度そのものの測定が可能な温度計 どれも熱エネルギー k T を単位として決められている 9 年 月 日 ( 世界計量記念日 から, 熱力学温度 T/K の定義も熱エネルギー k T/J に基づく. 定積気体温度計
登録プログラムの名称 登録番号 初回登録日 最新交付日 登録された事業所の名称及び所在地 問い合わせ窓口 JCSS JCSS 年 12 月 1 日 2018 年 5 月 23 日公益社団法人日本アイソトープ協会川崎技術開発センター 神奈川県川崎市川崎区殿町三丁目
登録プログラムの名称 登録番号 初回登録日 最新交付日 登録された事業所の名称及び所在地 問い合わせ窓口 JCSS JCSS0061 1995 年 12 月 1 日 2018 年 5 月 23 日公益社団法人日本アイソトープ協会川崎技術開発センター 210-0821 神奈川県川崎市川崎区殿町三丁目 25 番 20 号法人番号 7010005018674 研究開発課 Tel: 044-589-5494
意外に知らない“放射線とその応用”
そうだったのか! 放射線とその応用 平成 22 年 10 月 26 日 白瀧康次 有史以来地球上の生物は 放射線の行き交う環境で誕生し 優勝劣敗の厳しい世界 を生き残って今日に至っています その中で放射線は重要な役割を果たしています 放射線で引き起こされた突然異変が生物の多様性を生みだしたと推測されています 人間も この 放射線の海 の中で生まれ育ってきました 現に人間の身体は毎秒 1 万本の放射線にさらされています
論文の内容の要旨
論文の内容の要旨 2 次元陽電子消滅 2 光子角相関の低温そのまま測定による 絶縁性結晶および Si 中の欠陥の研究 武内伴照 絶縁性結晶に陽電子を入射すると 多くの場合 電子との束縛状態であるポジトロニウム (Ps) を生成する Ps は 電子と正孔の束縛状態である励起子の正孔を陽電子で置き換えたものにあたり いわば励起子の 同位体 である Ps は 陽電子消滅 2 光子角相関 (Angular
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東北大学サイクロトロン ラジオアイソトープセンター測定器研究部内山愛子 2 電子の永久電気双極子能率 EDM : Permanent Electric Dipole Moment 電子のスピン方向に沿って生じる電気双極子能率 標準模型 (SM): クォークを介した高次の効果で電子 EDM ( d e ) が発現 d e SM < 10 38 ecm M. Pospelov and A. Ritz,
素粒子物理学2 素粒子物理学序論B 2010年度講義第2回
素粒子物理学2 素粒子物理学序論B 2010年度講義第2回 =1.055 10 34 J sec =6.582 10 22 MeV sec c = 197.33 10 15 MeV m = c = c =1 1 m p = c(mev m) 938M ev = 197 10 15 (m) 938 =0.2 10 13 (cm) 1 m p = (MeV sec) 938M ev = 6.58
第 24 回 EGS 研究会アブストラクト集 2017 年 8 月 8 日 ( 会場 ) 研究本館小林ホール ( 主催 ) 高エネルギー加速器研究機構放射線科学センター 目次 Raspberry Pi での EGS5 の実行.... 1 辻修平 EGS5 用ベータ線ライブラリの続報..... 2 波戸芳仁放射線遮へい材の遮へい性能解析に基づいた複合遮へいシートの開発.. 3 河原大吾フォトンカウンティングマンモグラフィー装置の開発と
化学結合が推定できる表面分析 X線光電子分光法
1/6 ページ ユニケミー技報記事抜粋 No.39 p1 (2004) 化学結合が推定できる表面分析 X 線光電子分光法 加藤鉄也 ( 技術部試験一課主任 ) 1. X 線光電子分光法 (X-ray Photoelectron Spectroscopy:XPS) とは物質に X 線を照射すると 物質からは X 線との相互作用により光電子 オージェ電子 特性 X 線などが発生する X 線光電子分光法ではこのうち物質極表層から発生した光電子
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診断参考レベル説明用共通資料 ( 概念編 ) 2015.12.21 作成 最新の国内実態調査結果に基づく 診断参考レベルの設定 ( その 2) 医療被ばく研究情報ネットワーク (J-RIME) 診断参考レベルワーキンググループ 診断参考レベルとは何か 国際的な放射線防護の枠組み 正当化 最適化 線量限度 UNSCEAR 科学的知見 ICRP 勧告 IAEA 安全基準 各国法令 医療被ばく正当化 :Referral
プランクの公式と量子化
Planck の公式と量子化 埼玉大学理学部物理学科 久保宗弘 序論 一般に 量子力学 と表現すると Schrödinger の量子力学などの 後期量子力学 を指すことが多い 本当の量子概念 には どうアプローチ? 何故 エネルギーが量子化されるか という根本的な問いにどうこたえるか? どのように 量子 の扉は叩かれたのか? 序論 統計力学 熱力学 がことの始まり 総括的な動き を表現するための学問である
放射線の人体への影響
放射線と環境 放射線の人体への影響と防護 2016 年 6 月 10 日 1. 放射線の人体への影響 2. 放射線防護のための諸量 3. 放射線の防護 4. 低被曝量のリスク推定の困難さ 放射線の人体への影響 直接作用と間接作用 直接作用 : 放射線が生体高分子を直接に電離あるいは励起し 高分子に損傷が生じる場合間接作用 : 放射線が水の分子を電離あるいは励起し その結果生じたフリーラジカルが生体高分子に作用して損傷を引き起こす場合低
τ-→K-π-π+ν τ崩壊における CP対称性の破れの探索
τ - K - π - π + ν τ 崩壊における CP 対称性の破れの探索 奈良女子大学大学院人間文化研究科 物理科学専攻高エネルギー物理学研究室 近藤麻由 1 目次 はじめに - τ 粒子の概要 - τ - K - π - π + ν τ 崩壊における CP 対称性の破れ 実験装置 事象選別 τ - K - π - π + ν τ 崩壊の不変質量分布 CP 非対称度の解析 - モンテカルロシミュレーションによるテスト
第2回 星の一生 星は生まれてから死ぬまでに元素を造りばらまく
素粒子世界の物理 物質を形作るミクロの 世界の不思議 1. 素粒子の世界 2. 素粒子の標準模型 3. 標準模型の困難 : ニュートリノ質量と暗黒物質 4. 統一理論 1. 素粒子の世界 自然界のあらゆる物質は原子に分解される しかし 原子は最小の構成要素ではなく さらに原子核と電子に分解できる 原子核はさらに下部構造を持っており 現在 我々が到達可能な究極の構成要素が素粒子である 素粒子の世界の構造と物理は
Pl(0.22 ) ガラス 子 Pl(0.5 ) Al(0.7 ) RPL 検出 置 Cu(0.2 ) Sn(1.2 ) ホルダ A ガラスホルダー B フレー 図 1 ガラスバッチの外観と内部構造 ( 千代田テクノル社 GD-450) A 外観ガラスバッチと内部のガラスホルダー B ガラスホルダー
臨床からたどる放射線物理 (4) 放射線を測る線量計測と放射線検出器 はじめに 少なくともこれだけは覚えておこう! 放射線 放射能はいまだに多くの人々から恐れられている 放射線についての知識をほとんど持ち合わせていない人の恐怖感や拒否の態度は拭い難いものがある 医療に従事する者として一般人の誤解を解くための最低限の知識と無意味な被曝を避けるための最低限の知識は持ちたいものである 特に放射線科医は画像診断
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IVR 領域における DRLs215 の 活用と今後の動向について 日本血管撮影 インターベンション専門診療放射線技師認定機構坂本肇山梨大学医学部附属病院放射線部 診断参考レベル ICRP ( 国際放射線防護委員会 ) ( International Commission on Radiological Protection ) Publication 6 (199) 199 年勧告 Publication
物性物理学I_2.pptx
The University of Tokyo, Komaba Graduate School of Arts and Sciences I 凝縮系 固体 をデザインする 銅()面上の鉄原子の 量子珊瑚礁 IBM Almaden 許可を得て掲載 www.almaden.ibm.com/vis/stm/imagesstm5.jpg&imgrefurl=http://www.almaden.ibm.com/vis/
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低温科学 A レーザーによる希薄原子気体の冷却と ボース アインシュタイン凝縮 物理第一教室量子光学研究室 http://yagura.scphys.kyoto-u.ac.jp 高橋義朗 [email protected] 5 号館 203 号室 講義予定 1. イントロダクションレーザー冷却からボース アインシュタイン凝縮へ 2. 光と原子の相互作用 3. レーザー冷却 トラップの原理
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保物セミナー 2016 2016 年 11 月 2 日 ICRP, ICRU における 防護量と実用量に関する 最新の検討状況 日本原子力研究開発機構 原子力基礎工学研究センター 遠藤章 この課題に携わる契機 1 本日の内容 1. 背景 防護量 (Protection quantity) と実用量 (Operational quantity) について 2. ICRP における防護量換算係数の改訂
平成22年度「技報」原稿の執筆について
放射線場における LED 照明器具の寿命と対策 橋本明宏 近藤茂実 下山哲矢 今井重文 平墳義正 青木延幸 工学系技術支援室環境安全技術系 はじめに 照射施設や加速器施設等では 高線量の放射線場を有する そのような高線量の放射線場では 多くの電気機器は寿命が著しく短くなるなど不具合を起こすことが知られている 工学研究科の放射線施設の1つである コバルト 60 ガンマ線照射室の高線量の放射線場に設置された
粒子と反粒子
対称性の破れをめぐる 50 年の歩み 小林誠 1956 T.D.Lee and C.N.Yang パリティ対称性の破れ 反粒子とは? 粒子には対応する反粒子が存在する 粒子と反粒子の質量は等しい粒子と反粒子の電荷は符号が反対 電子 e - 陽電子 e 反粒子が実際に使われている例 PET( 陽電子放射断層写真 ) 脳研究やがん診断で活躍 ディラック方程式 反粒子発見のきっかけ 近代物理学の 本の柱
報告内容 放射線防護における線量評価の目的 線量の測定 評価の体系 実効線量の概念と線量換算係数の役割 実効線量の評価と放射線モニタリングとの関係 ICRP 2007 年勧告における線量評価に関わる変更点 原子力機構における線量評価研究に関する取り組み まとめ 今後の展望 2
第 9 回原子力委員会資料第 1 号 放射線防護で用いられる線量について 平成 24 年 3 月 13 日 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遠藤章 1 報告内容 放射線防護における線量評価の目的 線量の測定 評価の体系 実効線量の概念と線量換算係数の役割 実効線量の評価と放射線モニタリングとの関係 ICRP 2007 年勧告における線量評価に関わる変更点 原子力機構における線量評価研究に関する取り組み
投稿論文 論 文 FPD 搭載血管撮影装置への装置更新に伴う基準線量の変化 竹井泰孝浜松医科大学医学部附属病院放射線部 はじめに 2009 年 3 月に当院の IVR-CT 装置が更新され X 線平面検出器 (Flat Panel Detector: FPD) を搭載した血管撮影装置と, 大口径マル
論 文 FPD 搭載血管撮影装置への装置更新に伴う基準線量の変化 竹井泰孝浜松医科大学医学部附属病院放射線部 はじめに 2009 年 3 月に当院の IVR-CT 装置が更新され X 線平面検出器 (Flat Panel Detector: FPD) を搭載した血管撮影装置と, 大口径マルチスライス CT が組み合わされた IVR-MDCT 装置が導入された. FPD は経年変化による劣化が少ない,
2009 年 11 月 16 日版 ( 久家 ) 遠地 P 波の変位波形の作成 遠地 P 波の変位波形 ( 変位の時間関数 ) は 波線理論をもとに P U () t = S()* t E()* t P() t で近似的に計算できる * は畳み込み積分 (convolution) を表す ( 付録
遠地 波の変位波形の作成 遠地 波の変位波形 ( 変位の時間関数 ) は 波線理論をもとに U () t S() t E() t () t で近似的に計算できる は畳み込み積分 (convolution) を表す ( 付録 参照 ) ここで St () は地震の断層運動によって決まる時間関数 1 E() t は地下構造によって生じる種々の波の到着を与える時間関数 ( ここでは 直達 波とともに 震源そばの地表での反射波や変換波を与える時間関数
Microsoft PowerPoint - 第2回半導体工学
17 年 1 月 16 日 月 1 限 8:5~1:15 IB15 第 回半導体工学 * バンド構造と遷移確率 天野浩 項目 1 章量子論入門 何故 Si は光らず GN は良く光るのか? *MOSFET ゲート SiO / チャネル Si 界面の量子輸送過程 MOSFET には どのようなゲート材料が必要なのか? http://www.iue.tuwien.c.t/ph/vsicek/noe3.html
