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※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
序章
電子常磁性共鳴 (EPR) または電子スピン共鳴 (ESR) は、個人の線量測定情報が潜在的に不完全または未知であるあらゆる状況で、電離放射線への被ばくを遡及的に線量測定するためのアプローチです。 EPR は、過去または最近の急性被ばくおよび長期被ばくに関連する線量の遡及的評価のためのツールです。 EPR で推定された線量は、電離放射線の生物学的影響を被ばく線量と相関させたり、他の線量測定技術や方法論を検証したり、死傷者を管理したり、司法当局の法医学的専門知識のために使用されました。
EPR 線量測定は、電離放射線の基本的な特性、つまり吸収線量に比例する不対電子種 (ラジカルなど) の生成に基づいています。 EPR の技術は、生成後に観察されるのに十分な安定性を持つ不対電子を特異的かつ高感度に検出します。検出可能な不対電子の量は、生成された総量に比例するため、吸収される線量に比例します。これらの種は、EPR 信号を生成するマイクロ波と相互作用する可能性があるため、EPR 信号の強度と放射線量との関係を確立する必要があります。
回顧的線量測定で EPR が最も広く使用されているのは、石灰化組織、特に歯のエナメル質です。 EPR 線量測定は、チェルノブイリ事故と南ウラルのマヤク施設の放射性物質放出の後、日本での原爆被ばくに関係する住民の線量を遡及的に評価するための最適な方法の 1 つです。
この文書は、文書化され検証された手順を使用して線量評価を行うために、X バンド EPR によってヒトの歯のエナメル質サンプルの ex vivo 測定を実行するためのガイドラインを提供します。エナメル質サンプルの準備、EPR スペクトルの記録、放射線誘起 EPR 信号の評価、EPR 収量の線量への変換、および技能試験の実施の技術的側面を正確に定義することにより、エナメル質の吸収線量を再構築するための最小要件が説明されています。 EPR を使用したレトロスペクティブな線量評価は、放射線影響研究、放射線疫学的線量測定システムの検証、医療管理、および医療/法的要件に関連しています。
この文書の情報の一部は、他の国際的なガイドラインや科学出版物、主に国際原子力機関 (IAEA) の技術報告書シリーズ「遡及的線量評価のための歯のエナメル質による電子常磁性共鳴線量測定の使用」 [1]に含まれています。 .しかし、この文書は、測定と線量再構成の手順、およびパフォーマンスの評価を拡張し、標準化しています。
このドキュメントは、人間の歯のエナメル質を使用した X バンド EPR 線量測定の特定のニーズを特に考慮して、ISO 13304-1 [2]に準拠しています。
Introduction
Electron paramagnetic resonance (EPR) or electron spin resonance (ESR) is an approach for retrospective dosimetry of exposure to ionizing radiation in any situation where dosimetric information is potentially incomplete or unknown for an individual. EPR is a tool for retrospective evaluation of doses, pertinent as well for acute and protracted exposures in the past or recently. Doses estimated with EPR were used to correlate the biological effect of ionizing radiation to received dose, to validate other dosimetry techniques or methodologies, to manage casualties, or for forensic expertise for judicial authorities.
EPR dosimetry is based on the fundamental properties of ionizing radiation: the generation of unpaired electron species (e.g., radicals) proportional to absorbed dose. The technique of EPR specifically and sensitively detects the unpaired electrons that have sufficient stability to be observed after their generation. The amount of the detectable unpaired electrons is proportional to the total amount that were generated, and hence to the absorbed dose. These species can interact with microwaves generating the EPR signal, and therefore the relationship between the intensity of the EPR signal and the radiation dose should be established.
The most extensive use of EPR in retrospective dosimetry has been with calcified tissue, especially with enamel from teeth. EPR dosimetry is one of the methods of choice for retrospective evaluation of doses to the involved populations from the atomic weapon exposures in Japan, after the Chernobyl accident and radioactive releases of the Mayak facilities in the Southern Urals.
This document provides a guideline to perform the ex vivo measurements of human tooth enamel samples by X-band EPR for dose assessment using documented and validated procedures. The minimum requirements for reconstructing the absorbed dose in enamel, by defining precisely the technical aspects of preparing enamel samples, recording EPR spectra, assessment of radiation induced EPR signal, converting EPR yield to dose and performing proficiency tests, are described. Retrospective dose assessment using EPR has relevance in radiation effect research, validating radio-epidemiological dosimetry systems, medical management, and medical/legal requirements.
A part of the information in this document is contained in other international guidelines and scientific publications, primarily in the International Atomic Energy Agency’s (IAEA) technical reports series on “Use of electron paramagnetic resonance dosimetry with tooth enamel for retrospective dose assessment”[1]. However, this document expands and standardizes the measurement and dose reconstruction procedures and the evaluation of performance.
This document is compliant with ISO 13304-1[2] with particular consideration given to the specific needs of X-band EPR dosimetry using human tooth enamel.