見えない宇宙放射線をはかる

固体飛跡検出器（CR-39）

宇宙線粒子が通過するとその飛跡を記録するプラスチック。
薬品で表面を溶かすと記録した飛跡が顕微鏡で観察可能なエッチピット（穴）になります。この穴の形を調べると、飛んできた方向やそのエネルギーの大きさなどがわかります。

ISS宇宙放射線環境計測データベース（PADLES）

熱蛍光線量計（TLD-MSO）

放射線を照射した後に加熱すると光（熱蛍光）を放出する結晶。光量をはかると照射した放射線の量がわかります。

宇宙放射線が生物に様々な影響を与える

CR-39プラスチック飛跡検出器

CR-39プラスチック飛跡検出器

CR-39は、眼鏡のレンズにも良く使われるジエチレングリコールビスのプラスチック板で作られています。この板に放射線粒子が入射すると、この粒子の通り抜けた跡にそって、板に損傷が生じます。化学処理をすると、この損傷部分が侵食され、エッチピットと呼ばれる飛跡ができます。このエッチピットの形と数を詳しく調べることで、入射した粒子の位置や、吸収線量がわかります。

TLD-MSO熱蛍光線量計

TLD-MSOは、Mg2SiO4:Tb（ケイ酸マグネシウム）の結晶をパイレックスガラスで封入した素子です。TLD-MSOは、放射線が入射した後に加熱すると、その放射線粒子のエネルギーに比例した熱蛍光を放出します。その光量を測ることでTLDに吸収された放射線のエネルギーがわかります。

定期的にスペースシャトルやISSの軌道上から回収される多量の生物試料のドシメーターパッケージのふたつの素子の線量計解析に対応するために、PADLES解析プロセスの自動・高速化を行いました。TLDの解析プログラムと、CR-39の解析プログラムを組み合わせた「自動線量解析システム」を整備し、回収後2週間で宇宙放射線環境データの解析・提供を行うことを目指しています。

Area PADLES

Area PADLES線量計は、「きぼう」船内の17ヶ所に設置され、約半年ごとに回収・交換設置されます。本実験は、2008年6月に船内実験室が国際宇宙ステーション（ISS）に取り付けられると同時に開始され、現在も継続して実施されています。

スペースシャトルの退役後は、ロシアの宇宙機関とJAXAとの宇宙放射線に関する研究協力の一環として、Area PADLES線量計はソユーズ宇宙船による打上げ・回収が行われています。

成果

Crew PADLES

Crew PADLESは、ISS搭乗宇宙飛行士の被ばく管理を行うための個人被ばく線量計として使われており、PADLES線量計測素子が封入されたポリカーボネート製のケースにストラップが付いたもので、軌道上で宇宙飛行士が携帯しやすい形状になっています。宇宙放射線による被ばく線量を計測するための宇宙版フィルムバッジです。

成果

国際共同宇宙放射線計測「マトリョーシカ」実験

宇宙飛行士の船外活動を模擬した人体ファントムを船外に設置して、船外活動中の被ばく線量評価を行います。人体ファントムの頭部にPADLESドシメーターパッケージを搭載しています。

国際共同宇宙放射線計測「マトリョーシカ」実験（Matryoshka）

国際共同宇宙放射線計測「マトリョーシカ-R」実験（Matryoshka-R）

国際共同宇宙放射線計測「アルトクリス」実験

ISSの「ズヴェズダ」（ロシアのサービスモジュール）と「ピアース」（ロシアのドッキング室）において、宇宙飛行士の個室で使用されているものと同じ厚さのポリエチレンブロックに取り付けた線量計とポリエチレンブロックで遮へいしていない線量計を用いて、宇宙放射線による被ばく線量の計測を行いました。

2005年12月から2007年10月までズヴェズダとピアースにて、4回の搭載実験を実施しました。この実験で使用したPADLES線量計には、個人被ばく線量をより正確に評価するための生体等価物質（NAN-JAERI^※）を封入し、宇宙飛行士の個人被ばく線量計への適用評価もあわせて行いました。