物理・化学分野は,炉物理,核物理,放射線化学等の研究分野があり,研究炉,加速器等の大型研究施設を中心に,日本原子力研究所,理化学研究所等において研究が行われている。
日本原子力研究所においては,JRR-1からJRR-4までの研究炉及び200MeVタンデムバンデグラフが建設され,理化学研究所においては,サイクロトロン,重イオン線型加速器が建設された。また,超重元素の探索を中心とする原子核物理学の研究を初めとして,重イオン科学を更に推進するため,理化学研究所において,大型重イオン加速器リングサイクロトロンの建設が進められている。
生物・医学分野は,生物学,基礎医学,臨床医学等の広い研究分野があり,放射線医学総合研究所を中心にトレーサーを利用した生体内の生理学的・生化学的研究,放射線障害のメカニズムを解明するための研究,陽子線,速中性子線,重粒子線等によるがん治療に関する研究等が行われている。
このうち,放射線障害のメカニズムの解明は,低レベル放射線の人体への影響等の基礎的知見を得るものとして不可欠であり,近年の原子力開発の進展に伴って重要性を増している。こうした状況を踏まえ,放射線医学総合研究所においては,晩発障害に関する研究を行う晩発障害実験棟が建設され,さらに,昭和54年度より建設が進められていた内部被ばく実験棟が完成した。
一方,放射線を利用した悪性腫瘍治療については,ガンマ線,電子線等の従来の放射線より治療効果の高い陽子線,速中性子線,重粒子線等を導入すべく,基礎的な生物研究から臨床研究までさまざまな段階で研究が行われている。放射線医学総合研究所においては,現在,サイクロトロンを利用して,速中性子線,陽子線を用いた治療研究が行われている。さらに,昭和59年度からは,重粒子線等の医学利用に関する調査研究が開始されている。
燃料・材料その他の工学的分野については,日本原子力研究所の材料試験炉(JMTR)を用いた照射試験等を中心に研究が進められている。
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