早稲田大学のERATOプロジェクト研究チームは、神戸陽子線センター、東北大学、大阪大学大学院の研究者らと共同で、一般に市販されているポリエステル製の生地や衣類が放射線照射で発光することを発見した。放射線治療での表面発光計測など広範な応用が可能という。

 放射線治療では正確な放射線照射が求められるが、種々の要因により、正確な位置に放射線が照射されない場合がある。高精度治療の実現のため、治療中に患者の位置と体表面の放射線ビーム位置を短時間間隔の連続画像(リアルタイム画像)として計測する方法が研究されている。

 今回、生地や衣類の放射線による発光を探索するために、アルファ線(放射線の一種)を種々の生地切片に照射し、基礎的な性能を評価した。この結果、ポリエステル製の衣類は、綿などの他の衣類とは異なり、アルファ線照射により、代表的なシンチレータ(放射線があたると発光する物質)であるプラスチックシンチレータの10%から20%もの強度で発光することが明らかになった。

 さらに、ポリエステル製のシャツなどをリアルタイム画像化実験の材料として選択し、陽子線照射中の発光画像を高速高感度カメラで計測した。その結果、部屋の電気を消した環境において、陽子線照射で発生する発光を、0.1秒間隔のリアルタイム画像の取得に成功。その画像から、陽子線ビーム照射発光の積算画像も得られた。

 これまでシンチレータというと、固く曲がらないものがほとんどだった。しかしポリエステル製の生地や衣類は自在に変形するため、今回発見した放射線照射発光現象は、放射線治療のみならず、放射線計測に関連した様々な分野への応用が期待されるとしている。

論文情報:【Scientific Reports】Scintillation of polyester fabric and clothing via proton irradiation and its utilization in surface imaging of proton pencil beams

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