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野島 瞳*; 戒田 篤志*; 松谷 悠佑; 宇尾 基弘*; 吉村 亮一*; Arazi, L.*; 三浦 雅彦*
Scientific Reports (Internet), 14, p.11468_1 - 11468_13, 2024/05
拡散アルファエミッター放射線療法(Alpha-DaRT)は、
粒子を放射するシードを固形腫瘍に留置することにより,シード周囲のがん細胞を死滅させるユニークな放射線治療法である。DNA損傷応答は放射線照射後の細胞死を決定する重要な細胞応答であるが、Alpha-DaRT治療中にDNA損傷応答がどのように発生するかは調査されてない。本研究では、Fucci細胞周期可視化システムを発現するHeLa細胞を用いた細胞実験により、Alpha-DaRT治療中のDNA二本鎖切断数およびG2停止を含むDNA損傷応答の時空間特性を測定した。その結果、固体飛跡検出器CR-39によって検出されたアルファ粒子数と、DNA損傷の検出マーカーである
-H2AX染色に強い相関を認め、G2停止細胞の領域は24時間までより広範囲に広がっていることが明らかとなった。また、タイムラプス観察により、シードからの距離に応じて細胞周期の動態が変化することが分かった。本研究における実験モデルから、Alpha-DaRT治療時におけるシード周辺のDNA損傷応答の時空間情報が初めて明らかとなった。
寺阪 祐太; 渡辺 賢一*; 瓜谷 章*; 山崎 淳*; 佐藤 優樹; 鳥居 建男; 若井田 育夫
Journal of Nuclear Engineering and Radiation Science, 7(4), p.042002_1 - 042002_7, 2021/10
福島第一原子力発電所原子炉建物内の高線量率環境での線源分布測定への応用を目指し、波長スペクトルのアンフォールディング処理に基づく光ファイバーを用いた新しい一次元放射線分布測定法を開発した。開発した手法は光ファイバー内を伝搬する光の減衰量が波長依存であることを利用して、光ファイバー端から出力された波長スペクトルをアンフォールディングすることにより、光ファイバーへの放射線の入射位置を逆推定するというものである。この手法は光強度の積分値を利用するため、パルスカウンティングを行う放射線検出器を使用した場合に高線量率環境下で発生する計数損失や信号パイルアップの問題を回避することができる。本研究では紫外光源と
Sr/Y放射線源を用いた基礎実験を行い、線源位置検出の基本特性を確認した。
scattering length from 
photoproduction on the proton near the reaction threshold石川 貴嗣*; 藤村 寿子*; 深澤 宏司*; 橋本 亮*; He, Q.*; 本多 佑記*; 保坂 淳; 岩田 高広*; 甲斐田 俊*; 笠木 治郎太*; et al.
Physical Review C, 101(5), p.052201_1 - 052201_6, 2020/05
被引用回数：4 パーセンタイル：43.57(Physics, Nuclear)Photoproduction of the omega meson on the proton has been experimentally studied near the threshold. The total cross sections are determined at incident energies ranging from 1.09 to 1.15 GeV. The 1/2 and 3/2 spin-averaged scattering length 
and effective range 
between the CO meson and proton are estimated from the shape of the total cross section as a function of the incident photon energy: = (-0.97 
+ 
(0.07 
) fm and = (+2.78 
) + (-0.01 
) fm, resulting in a repulsive force. The real and imaginary parts for and are determined separately for the first time. A small 
-wave contribution does not affect the obtained values.
寺阪 祐太; 渡辺 賢一*; 瓜谷 章*; 山崎 淳*; 佐藤 優樹; 鳥居 建男; 若井田 育夫
Proceedings of International Youth Nuclear Congress 2020 (IYNC 2020) (Internet), 4 Pages, 2020/05
For the application in the measurement of the high dose rate hot spots inside the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station buildings, we propose a wavelength-resolved type one-dimensional radiation distribution sensing method using plastic scintillating fiber (PSF). The proposing method estimates the incident position of radiation to the PSF by the unfolding of the wavelength spectrum output from the fiber edge using the fact that the attenuation length of scintillating light depends on the wavelength. By measuring the response function in advance, which defined as the wavelength spectrum measured at the fiber edge by the spectrometer with every transmission distance, the spectrum which can obtain when measured a certain radiation distribution can be expressed as the convolution of the response function. This method can avoid the problem of chance coincidence effect and signal pile-up, which occurs in the radiation detector with pulse counting mode under high dose rate field because this method measures the integrated light intensity. Through basic experiment using the ultraviolet irradiation source and Sr point source, basic properties of inverse estimation of irradiated position were confirmed, which showed that source position was reasonably estimated using the response function which obtained by the ultraviolet irradiation source in advance.
向井田 恭子; 加藤 篤志; 紙谷 正仁; 石井 克典
Proceedings of 2019 International Congress on Advances in Nuclear Power Plants (ICAPP 2019) (Internet), 10 Pages, 2019/05
均等化発電原価はエネルギーシステムの経済的競合性を測る上で重要な指標である。本報は、G4-ECONS及び発電コスト検証ワーキンググループが開発した解析ツール(CEWG-tool)を用い、福島第一原子力発電所事故後に特定された追加的な安全対策、及び社会的コストを考慮したナトリウム冷却高速炉(SFR)システムの均等化発電原価を推定した。安全性を強化したSFR(150万級ツインループ)にかかるG4-ECONSによる計算の結果、追加的な安全対策は約160%均等化発電原価を上昇させることが示された。また、CEWG-toolを用いた社会的コスト及び割引率(3%)を考慮した安全性強化SFR(120万級シングルループ)の計算の結果、均等化発電原価は84mills/kWhと評価された。この結果は同規模の軽水炉システムの均等化発電原価とほぼ同等であり、将来のSFRシステムの経済的競合性が示された。
加藤 篤志; 向井田 恭子
Proceedings of 2019 International Congress on Advances in Nuclear Power Plants (ICAPP 2019) (Internet), 10 Pages, 2019/05
革新技術に採用による建設費の削減を図った日本の先進ナトリウム冷却高速炉について、東京電力福島事故後の安全対策強化を図った概念を構築するとともに、その建設費への影響を評価したものである。加えて、商用フェーズにおける建設費について、他の公開文献で得られる実績値や評価地を元に、安全対策による建設品増加を考慮しても、軽水炉に比肩する経済性を確保できる可能性があることを示すものである。
向井田 恭子; 加藤 篤志; 紙谷 正仁; 石井 克典
日本原子力学会誌ATOMO
, 61(1), p.40 - 47, 2019/01
原子力機構は高速炉サイクルの開発当初から、軽水炉サイクルに対し経済的競合性を持つシステムとすることを開発目標の一つとして掲げその研究開発を進めてきた。本稿では、高速増殖炉サイクル実用化研究開発(FaCT)フェーズIにおけるナトリウム冷却高速炉及び燃料サイクル施設の設計をベースに、追加的な安全対策費や社会的費用を考慮し、高速炉サイクルの発電コストを試算した結果を紹介する。
向井田 恭子; 加藤 篤志; 塩谷 洋樹; 早船 浩樹; 小野 清
Nuclear Engineering and Design, 324, p.35 - 44, 2017/12
被引用回数：2 パーセンタイル：19.24(Nuclear Science & Technology)高速増殖炉サイクル実用化研究開発プロジェクトにおいては、革新的ループ型ナトリウム冷却高速炉システム(SFR)の総合評価のため、経済性解析モデル(JAEAモデル)が開発された。JAEAモデルは、マスフローを模擬することで各施設における処理量とその組成を算出することが可能で、処理量に応じた経済性を評価する機能を持つ。本報では、JAEAモデルと国際的に認められたコードとの経済性評価手法の違いを明らかにし、その計算機能を検証するため、JAEAモデルとG4-ECONSを用いてSFRの発電原価を評価した。結果、JAEAモデルは大きく割引率に影響を受けることを明らかにした。現在価値を考慮しない場合、二つの手法の結果は大よそ同様であったが、稼働率の感度はG4-ECONSの方がJAEAモデルよりも比較的に高い結果となった。
大場 弘則; 赤岡 克昭; 狩野 貴宏; 若井田 育夫; 大内 敦*; 三浦 祐典*; 栄藤 良則*; 坂本 寛*
no journal, ,
福島第一廃炉措置における炉内外での核燃料物質遠隔分析を目指してマイクロチップレーザーを搭載した光ファイバー伝送レーザー誘起ブレークダウン分光(ファイバーLIBS)装置を開発し、U、Zr、Fe混合模擬燃料デブリの分析にファイバーLIBSを適用し、スペクトル出現特性を取得して定量分析の可能性について議論する。
寺阪 祐太; 渡辺 賢一*; 瓜谷 章*; 山崎 淳*; 佐藤 優樹; 鳥居 建男; 若井田 育夫
no journal, ,
福島第一原子力発電所(1F)建屋内のホットスポットの分布測定を目的として、光ファイバーを用いた一次元放射線分布測定法の開発を進めている。高線量率環境に適用可能な新しい放射線分布測定手法として、光ファイバーと放射線の相互作用由来の発光波長スペクトルをファイバーの片側で測定し、ファイバー内を伝搬する光の減衰量が波長依存であることを利用して放射線入射位置を逆推定する「波長分解分析法」を開発した。発表では本手法の原理検証結果について報告する。
塩谷 洋樹; 川崎 弘嗣; 加藤 篤志; 向井田 恭子; 小野 清; 辺田 正則*
no journal, ,
実用化戦略調査研究フェーズ2の最終評価では、炉システムと燃料サイクルシステムを技術的に整合するように組合せたFBRサイクル候補概念について、経済性,資源有効利用性に加え、環境負荷低減性,核拡散抵抗性,技術的実現性,事業容易性といった評価視点から多面的評価を実施し、各候補概念の特徴が鮮明となった。
加藤 篤志; 向井田 恭子; 大滝 明; 塩谷 洋樹; 小野 清; 安松 直人*; 久保田 貞衣*
no journal, ,
炉及び燃料サイクルの各々のシステムから複数のFBRサイクル候補概念を構成し、実用化戦略調査研究フェーズ2最終評価における概念設計に基づき、経済性及び資源有効利用性の観点から開発目標の達成度を評価し、これらの評価視点における各候補概念の開発目標への達成度を定量的に明らかにした。
長野 拓也*; 松谷 悠佑; 戒田 篤志*; 野島 瞳*; 吉村 亮一*; 三浦 雅彦*
no journal, ,
口腔内腫瘍に対し歯科材料の金属と腫瘍を一緒に照射するケースがある。これまでに、物理計算や線量測定手法により金属周辺の線量増加は確認されてきたが、その生物学的効果は不明となっている。本研究では、歯科材料として用いられる金ならびに原子量が同等な鉛を用いて、治療用X線を腫瘍細胞に照射し、金属周辺で発生する生物効果を解明することを目標とした。細胞実験の結果、1%生存率に対する鉛板2mm, 3mmの増感効果比はそれぞれ1.41, 1.27であり、金板2mmの増感効果比は1.44であった。一方、PHITSによる計算では、金属板の有無による線量増加比は約1.11と増感効果比に関する実測値と同等であった。今後、様々な金属厚に対するDNA損傷応答について実験し、PHITSによる予測を組み合わせた複合的アプローチにより、増感効果のメカニズム解明をより一層進める予定である。
鎭目 結稀*; 高田 敦*; 難波江 裕之*; 鈴森 康一*; 大場 弘則; 赤岡 克昭; 若井田 育夫; 木倉 宏成*; 高橋 秀治*; 遠藤 玄*
no journal, ,
光ファイバを用いたレーザー誘起ブレークダウン分光法(LIBS)では、レーザー光を光ファイバにより導き、対象物体に照射してプラズマを生成し、その原子発光を再び光ファイバで導いて分光分析することで元素分析を行う。先端の計測部では半導体などを用いないことから、高い耐放射線性を実現できる。測定には、レーザー照射部であるプローブを計測対象に精度よく近づける必要がある。LIBSプローブを長尺ロボットアームの先端に取り付けることにより、廃炉内の核物質の分布状況を広範囲に調査することが出来るが、一方で重力によるたわみなどが原因で詳細な位置姿勢の制御は困難である。そこで、直動機構と倣い機構によって手先位置姿勢誤差を吸収する機能を持つエンドエフェクタを開発し、ワイヤ干渉駆動型マニピュレータを用いた実験によりその有効性を確認した。
向井田 恭子; 塩谷 洋樹; 加藤 篤志; 川崎 弘嗣; 小野 清; 安松 直人*
no journal, ,
実用化戦略調査研究フェーズII最終評価における主要概念を対象に、現在から移行期及び多重平衡期の経済性時系列評価を行った結果を報告する。
大場 弘則; 赤岡 克昭; 若井田 育夫; 大内 敦*; 水迫 文樹*; 栄藤 良則*; 鳥丸 忠彦*
no journal, ,
原子力発電所事故で発生した燃料デブリの遠隔検知のために光ファイバー伝送レーザー誘起ブレークダウン分光(ファイバーLIBS)分析技術を開発している。今回、ウラン-ジルコニウム混合模擬燃料デブリの分析にLIBSを適用して定量性の評価を調べた。また、ウラン含有混合反応物についての分析性能を調べた。その結果、ウラン-ジルコニウム重量比に対するスペクトル強度比に良好な相関が得られ、定量分析への一定の見通しを得た。また、ウラン含有混合酸化物ではレーザー照射スポット部位によって組成比が異なることから、SEM-EDSによる元素組成比とLIBS強度比の比較を行ったところ概ね一致することがわかった。
長野 拓也*; 松谷 悠佑; 戒田 篤志*; 野島 瞳*; 古田 琢哉; 佐藤 薫; 吉村 亮一*; 三浦 雅彦*
no journal, ,
頭頸部放射線治療において金属冠などの歯科補綴物が照射野内に存在する。我々は先行研究において、in vitro解析により、金属冠周囲の放射線生物効果の増感効果比(SER)を評価してきた。しかし、実臨床における複雑体系中で実際にどの程度のSERが見込まれるかは明らかでない。そこで、金属冠を有する頭部ファントムに対して治療計画を模擬し、現実的な患者体系での金属冠周囲の線量分布をシミュレーションにより評価した。PHITSを用いたシミュレーションの結果は、in vitroで得られたSERに近い値であった。放射線治療期間中に金属冠周囲に局所的な粘膜炎が生じることは知られるが、本成果により、金属周辺組織における炎症発生メカニズムの正確な理解が期待できる。
赤岡 克昭; 大場 弘則; 若井田 育夫; 大内 敦*; 水迫 文樹*; 栄藤 良則*; 鳥丸 忠彦*
no journal, ,
東京電力福島第一原子力発電所事故で発生した燃料デブリやその他の放射性物質のその場分析は、廃炉措置にとって非常に重要である。そこで、レーザー誘起発光分光法(LIBS)で測定されたU・Zr・Fe混合模擬燃料デブリのスペクトルついて、U, Zr, Fe単体のスペクトルを用いた最小二乗法による解析を実施した。その結果得られた検量線及び解析スペクトルなどについて報告する。
