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in downwind East Asia土屋 望*; 池盛 文数*; 川崎 一雄*; 山田 怜奈*; 畑 光彦*; 古内 正美*; 岩本 洋子*; 兼保 直樹*; 定永 靖宗*; 渡邊 隆広; et al.
Environmental Science & Technology, 59(21), p.10400 - 10410, 2025/05
本研究では、能登地方で採取したPM2.5の磁気、安定炭素同位体比、放射性炭素、バイオマスバーニングの有機マーカー等を調査した。特に、磁気と炭素性物質の情報をもとにPM2.5発生源に関する新たな環境指標を提唱した。
大澤 崇人; 長澤 俊作*; 二宮 和彦*; 高橋 忠幸*; 中村 智樹*; 和田 大雅*; 谷口 秋洋*; 梅垣 いづみ*; 久保 謙哉*; 寺田 健太郎*; et al.
ACS Earth and Space Chemistry (Internet), 7(4), p.699 - 711, 2023/04
被引用回数：7 パーセンタイル：72.47(Chemistry, Multidisciplinary)小惑星試料中の炭素をはじめとする主要元素の濃度は、地球上の生命の誕生や太陽系の進化について非常に重要な情報を与えてくれる。ミュオンX線を用いた元素分析は、固体物質の元素組成を決定する最も優れた分析方法の一つであり、特にバルク試料中の軽元素濃度を非破壊で測定できる唯一の方法である。我々は、探査機「はやぶさ2」が小惑星リュウグウから回収した貴重な微小試料中の炭素などの主要元素の濃度を測定するために、ミュオンX線を用いた新しい分析システムを開発した。この分析システムは、ステンレス製の分析チャンバー、クリーンな環境で小惑星サンプルを操作するためのアクリル製のグローブボックス、分析チャンバーを囲むように配置されたGe半導体検出器から構成されている。測定に重要なバックグラウンドレベルを含め、分析装置の性能は初期から後期まで大幅に向上した。フィージビリティスタディの結果、最新型のミュオンX線分析装置は、「はやぶさ2」のサンプルモデル中の炭素濃度を6日間の測定で10%以下の不確かさで決定できることがわかった。
南 沙樹*; 末岡 茂; 福田 将眞; 長田 充弘; Kohn, B. P.*; 横山 立憲; 鏡味 沙耶; 梶田 侑弥*; 田上 高広*
フィッション・トラックニュースレター, (35), p.22 - 26, 2022/12
一般的に花崗岩は、地下数kmから数十kmの深部で形成される。したがって、最近形成された若い花崗岩が、現在地表に露出する地域では、極めて急速な隆起・削剥が起きている可能性がある。世界的に見ると、約5Maより若い花崗岩の分布は、変動帯に集中している。変動帯にある日本列島でも、飛騨山脈の黒部川花崗岩や、南部フォッサマグナ地域の丹沢トーナル複合岩体などで、ジルコンU-Pb年代測定(閉鎖温度900
C以上)により数Ma以内の若い形成年代が報告されている。本研究の対象地域である谷川岳地域は、東北日本弧南部の背弧側に位置し、その地質は主に、後期白亜紀-古第三紀の花崗岩類と、これらに貫入する鮮新世の谷川岳花崗岩類(赤湯岩体・谷川岩体・巻機岩体)から成る。先行研究では、谷川岳花崗岩類について、形成年代を表すジルコンU-Pb年代(約4.0-3.2Ma)と、約280C付近の冷却年代を表す、ジルコンのフィッション・トラック(ZFT)年代(約3.3-2.9Ma)及び、350-400C付近の黒雲母K-Ar年代(約3.9-3.1Ma)などが報告されている。しかし、約280Cより低温域における熱史は不明である。本研究では、後期白亜紀水上石英閃緑岩と谷川岳花崗岩類について、未測定の地点にU-Pb年代測定を実施し、約200C以下の低温側の熱史・削剥史を推定するためにジルコンとアパタイトの(U-Th)/He年代測定(ZHe年代: 閉鎖温度160-200C、AHe年代: 閉鎖温度55-80C)を実施した。その結果、谷川岳花崗岩類は、ジルコンU-Pb年代測定により、約6.0-3.2Maの間に少なくとも3回の異なる時代の貫入によって形成されたことが明らかとなった。また、最近の山地形成に関連した削剥を最も反映していると期待される、AHe年代の閉鎖温度から地表温度(10C)の平均冷却速度は、山頂稜線の東側に位置する巻機岩体と水上石英閃緑岩で13-36C/Ma、稜線西側の谷川岩体の1地点(AHe年代: 約1.2Ma)で36-60C/Maと推定された。稜線東側では、AHe年代が約3.0-2.0Ma頃に集中しており、この時期の急速な削剥が示唆される。AHe年代から得られた削剥速度について、丹沢山地や東北日本弧と比較すると、谷川岳地域の削剥速度は、島弧-島弧衝突帯の丹沢山地や、歪の集中で知られる奥羽脊梁山地のような地殻変動が活発な地域に匹敵することが示唆された。
長田 充弘; 福田 将眞; 末岡 茂; 中嶋 徹; 梶田 侑弥*; 南 沙樹*; 岡本 晃*; 田上 高広*
フィッション・トラックニュースレター, (35), p.15 - 18, 2022/09
ジルコンを用いた年代測定の標準試料の探求の一環として、照来層群歌長流紋岩中のジルコンについて、U-Pb年代測定を実施した。歌長流紋岩からは、先行研究により約2.30-2.77Maのジルコンフィッション・トラック年代,ジルコン(U-Th)/He年代、および黒雲母K-Ar年代が報告されていた。ジルコンは短柱状から長柱状の自形を呈し、カソードルミネッセンス像観察では明瞭なコア・リム構造や累帯構造を示さない。レーザーアブレーション・マルチコレクター誘導結合プラズマ質量分析装置を用いてU-Pb同位体を測定した。2試料より得られたU-Pb年代は、いずれも2.5-3.0Maを示し、それぞれ2.65
0.16Maおよび2.660.15Maの
U-
Pb加重平均値を得た。得られた年代は、先行研究による閉鎖温度の異なる年代と整合的であるため、歌長流紋岩中のジルコンが標準試料として有効である可能性がある。今後、更なる各種年代、U, Th,希土類元素などの元素濃度の測定から標準試料として適切か検討する。
南 沙樹*; 長田 充弘; 末岡 茂; 福田 将眞; 梶田 侑弥*; 小北 康弘; 鏡味 沙耶; 横山 立憲; 田上 高広*
Earth, Planets and Space (Internet), 73(1), p.231_1 - 231_7, 2021/12
被引用回数：1 パーセンタイル：4.87(Geosciences, Multidisciplinary)We performed zircon U-Pb dating on the Pliocene Tanigawa-dake granites (Makihata and Tanigawa bodies) and the Cretaceous Minakami quartzdiorite, Northeast Japan Arc. Concordia ages were estimated to be 3.95 0.11 Ma ( 2 sigma) for the Makihata body, 3.18 0.13 Ma and 3.32 0.15 Ma for the Tanigawa body, and 109.4 2.2 Ma for the Minakami quartzdiorite. The Minakami quartzdiorite is possibly correlated to the bedrock in the Ashio belt because the age of the Minakami quartzdiorite is consistent with the zircon U-Pb ages of the earliest Tadamigawa granites (107-62 Ma) which are distributed to the northeast of the Tanigawa-dake region and belong to the Ashio belt. All the zircon U-Pb ages of the Tanigawa-dake granites are older than the previously reported cooling ages, i.e., K-Ar ages and zircon fission-track ages, being consistent with their difference in closure temperature. On the basis of these results, we concluded that the intrusive ages of the Tanigawa-dake granites are ~4-3 Ma, which are among the youngest exposed plutons on Earth. The U-Pb ages of the Makihata body and the Tanigawa body are different significantly in the 2 sigma error range. Thus, the Tanigawa body intruded later than the Makihata body by ~0.7 Myr.
鮮新世花崗閃緑岩の貫入年代の推定南 沙樹*; 長田 充弘; 末岡 茂; 福田 将眞; 梶田 侑弥*; 小北 康弘; 横山 立憲; 鏡味 沙耶; 田上 高広*
フィッション・トラックニュースレター, (34), p.4 - 8, 2021/12
国内において急激な隆起・削剥を経験してきた地域であると期待される、数Maに形成された若い花崗岩類が露出する谷川岳地域において、貫入年代の決定を目的にU-Pb年代測定を実施した。結果として、白亜紀花崗閃緑岩では109Ma、若い花崗岩類と推察された岩体では3.95Maから3.19Ma(3試料)のU-Pb年代が得られた。これらの年代は先行研究で報告されていた、より閉鎖温度の低い手法であるK-Ar法やジルコンのフィッション・トラック年代と整合的な値であり、本研究で得られたU-Pb年代の方が古い値を示す。したがって、得られたU-Pb年代は若い花崗岩の貫入年代に相当すると解釈でき、最低でも二回に及ぶ複数の貫入イベントによって谷川岳地域の若い花崗岩体が形成された可能性を提示した。
奈良 郁子*; 横山 立憲; 山崎 慎一*; 南 雅代*; 淺原 良浩*; 渡邊 隆広; 山田 和芳*; 土屋 範芳*; 安田 喜憲*
Geochemical Journal, 55(3), p.117 - 133, 2021/00
被引用回数：6 パーセンタイル：40.44(Geochemistry & Geophysics)白頭山噴火年代は西暦946年であることが広く認められている。噴火で分散した白頭山-苫小牧(B-Tm)テフラは、精確な年代を示す鍵層となる。従来は、このテフラを同定するため、火山ガラス片の屈折率と主成分元素組成が使われていた。しかし、希土類元素に着目した微量元素分析やテフラ層の全堆積物に対する微量元素分析はこれまでほとんど報告例がない。本論文では、東北地方の小河原湖の堆積物コアから採取したB-Tmテフラ及び十和田カルデラ(To-a)テフラについて、火山ガラス片と全堆積物の主要元素及び微量元素分析結果を示す。主要元素及び微量元素の深度プロファイルでは、B-Tmテフラ層においてK
Oと微量元素の増加が確認されたが、To-aテフラ層においては、これらの元素の増加は確認されなかった。B-Tmテフラ層で検出された高濃度の微量元素は全堆積物だけではなく、ガラス片にも確認された。B-Tmテフラ層のガラス片にみられる元素(特に希土類元素)の組成パターンは、他の日本のテフラガラスとは明らかに異なる。ガラス片と全堆積物の微量元素組成は、B-Tmテフラと他の日本のテフラを区別する上で、有用な指標となると考えられる。
南 貴博; 鈴木 喜雄; 青柳 哲雄; 伊藤 俊紀*; 中島 憲宏
FAPIG, (174), p.31 - 39, 2007/02
日本原子力研究開発機構システム計算科学センターでは、STAやITBL基盤ソフトウェアと呼ばれるグリッドミドルウェア開発を通じて得た知見をもとに、グリッド・コンピューティング技術の応用技術開発を加速させ、国際的な原子力グリッド基盤(AEGIS: Atomic Energy Grid InfraStructure)構築を目指したプログラムを平成18年4月より開始した。本稿では、AEGISプログラムに先行するさまざまな取り組みから、2つのキーテクノロジーを紹介する。1つは、簡易なグリッドシステムを構築可能な「STARPC+」で、もう一つは、国際間の計算機資源共有を実現する「ドイツUNICOREとITBLの連携システム」である。
櫛田 慶幸; 鈴木 喜雄; 南 貴博; 青柳 哲雄; 中島 憲宏
全NEC C&Cシステムユーザー会平成19年度論文集(CD-ROM), 10 Pages, 2007/00
異なる研究機関・大学をまたがったコンピュータ資源の分配を、シームレスかつセキュアに行うためにGRID環境が構築されてきた。しかしながら、GRID環境を構築するためのソフトウェア(GRIDミドルウェア)がさまざまな研究機関により、互いに互換性を持たず構築されてきたため、導入したミドルウェアの違いにより相互に接続できない研究機関の組合せが存在する。そのため、本論文では連携サーバーと呼ばれる仲介サーバーを構築し、二種類のGRIDをシームレスかつセキュアに接続することに成功した。
鈴木 喜雄; 南 貴博; 谷 正之; 中島 憲宏; Keller, R.*; Beisel, T.*
Proceedings of 7th International Meeting on High Performance Computing for Computational Science (VECPAR '06)/Workshop on Computational Grids and Clusters (WCGC '06) (CD-ROM), 9 Pages, 2006/07
異なるサイエンスグリッドシステム間の相互接続は、大規模実験施設及び大規模スーパーコンピュータの世界的な利用に不可欠である。相互接続を達成する最も簡単な方法の一つは、異なるサイエンスグリッドシステム間でそれらの変更なしに、メッセージを変換することである。そのような考えに基づき、UNICOREとITBLの相互接続について、媒体として働くサーバーを用いることにより、それらシステムをほとんど変更することなく相互接続することに成功した。国際的標準化が確立されるまでの間は、異なるサイエンスグリッドシステム間でのメッセージ変換の方法は、相互接続を達成する方法として有望である。
南 沙樹*; 末岡 茂; Kohn, B. P.*; 福田 将眞; 梶田 侑弥*; 小北 康弘; 田上 高広*
no journal, ,
4-3Maに形成された若い深成岩体(谷川岳花崗閃緑岩)が露出している谷川岳地域を対象として、(U-Th)/He熱年代を用いて隆起・削剥史を推定した。谷川岳花崗閃緑岩および白亜紀みなかみ花崗閃緑岩の計6地点から、アパタイトおよびジルコンの(U-Th)/He年代が得られ、みなかみ花崗閃緑岩のジルコン年代が約30Maを示した以外は、3.3-1.3Maの極めて若い冷却年代が得られた。これらの冷却年代に基づくと、本地域周辺は3-2Ma頃に急速な削剥を被っていること、谷川岳花崗閃緑岩の東岩体と西岩体では異なる冷却・削剥史を経験している可能性があることなどが示唆された。
南 貴博; 松原 仁; 山岸 信寛; 長谷川 幸弘; 青柳 哲雄; 中島 憲宏; 谷 正之
no journal, ,
平成17年度、高度計算機技術開発室でチームを組み、"SC '05 HPC Analytics Challenge"に参加し、"honorable mention"を受賞した。当該研究では、原子力プラントのフルスケール数値シミュレーションの実現に向けた第一ステップとして、原子炉及び冷却系装置を含む複雑な系を、組み立て構造解析という新たな手法を取り入れることにより、シミュレーションすることに成功した。国際会議SC '05においては、この研究成果をパネル及びリーフレットを使い、特にグリッド利用の観点からデモンストレーションする。
土屋 望*; 山田 怜奈*; 畑 光彦*; 古内 正美*; 松木 篤*; 池盛 文数*; 川崎 一雄*; 岩本 洋子*; 兼保 直樹*; 渡邊 隆広; et al.
no journal, ,
本研究では、能登半島の観測サイト(Noto Ground-based Research Observatory, NOTOGRO)で採取したエアロゾル試料の放射性炭素濃度、安定同位体比、元素状炭素、有機・無機化学分析及び残留磁化測定等を実施した。特に、エアロゾルの成分である酸化鉄の含有量を反映する残留磁化と元素状炭素のデータを用いてPM2.5発生源に関する新たな環境指標を提唱した。
南 沙樹*; 末岡 茂; 福田 将眞; 長田 充弘; Kohn, B. P.*; 横山 立憲; 鏡味 沙耶; 梶田 侑弥*; 田上 高広*
no journal, ,
Granites are generally formed at a crustal depth of a few to dozen kilometers. Regions where young granites are exposed could have been extremely rapidly uplifted and denudated. The Tanigawa-dake area is located on the back arc side of Northeast Japan arc and is included in Niigata-Kobe tectonic zone. The lithology of this area is mainly composed of late Cretaceous to Paleogene granites and Pliocene Tanigawa-dake granites (Akayu, Tanigawa and Makihata bodies). We performed (1) zircon U-Pb dating to determine the precise intrusive ages and (2) zircon and apatite (U-Th)/He dating (the closure temperatures are 160-200 and 55-80 deg.C, respectively) to estimate the thermal/denudation histories at the shallower crust. We obtained zircon U-Pb ages of 6.0-3.2 Ma, ZHe ages of 3.1-1.3 Ma, and AHe ages of 3.3-1.2 Ma for the Tanigawa-dake granites, and AHe ages of ca 2.4 Ma for the Minakami quartzdiorite. Considering difference in the zircon U-Pb ages, the three bodies of the Tanigawa-dake granites intruded at different timings, ca 6 Ma, 4 Ma and 3 Ma. The cooling rates between closure temperature of AHe and surface temperature (10 deg.C) range 13-36 deg.C/Myr for the Minakami quartzdiorites and the Makihata body in the eastern side of the main ridge, and 36-60 deg.C/Myr for the Tanigawa body in the western side. All AHe ages in the eastern side range at 3-2 Ma, in spite of the zircon U-Pb ages of ca 109 Ma and 4 Ma, indicating that the area was denudated uniformly at this timing. In addition, denudation rates calculated from AHe ages in the Tanigawa-dake area are comparable to those of the Tanzawa mountain and the Ou Backbone range, and are faster than those of the back-arc side of the Northeastern Japan arc. Thus, the denudation rates in the Tanigawa-dake area are equivalent to the rates of these active crustal movement areas.
南 沙樹*; 末岡 茂; 福田 将眞; 長田 充弘; Kohn, B. P.*; 横山 立憲; 鏡味 沙耶; 河上 哲生*; 東野 文子*; 安邊 啓明; et al.
no journal, ,
Granites are generally formed at a crustal depth of several kilometers or deeper. Especially, granites younger than ca 5 Ma are exposed along the plate convergence boundaries, implying very rapid uplift/exhumation rates in the areas. Japanese islands are one of such areas, e.g., the world's youngest Kurobegawa granite (ca 0.8 Ma) is exposed on the Hida mountains. The Tanigawa-dake area is located in the arc-arc junction, where late Neogene Tanigawa-dake granites (zircon U-Pb ages: ca 4.0-3.2 Ma) are exposed. In this study, we performed zircon U-Pb, zircon (U-Th)/He (ZHe) and apatite (U-Th-Sm)/He (AHe) datings for the Tanigawa-dake granites to constrain thermal/denudation histories from the intrusion to exposure. We obtained 6.0-3.2 Ma of zircon U-Pb ages together with the previous work, 3.3-1.4 Ma of ZHe ages and 2.8-1.0 Ma of AHe ages. Zircon U-Pb ages indicated at least three intrusive events for the Tanigawa-dake granites. The AHe ages reflect uplift/denudation rather than thermal disturbance by the intrusions based on time-temperature paths. The denudation rates calculated from AHe ages are 0.3-1.4 mm/yr, comparable with those in other tectonically active regions in Japan, e.g., Tanzawa mountain and Ou back-bone range. The spatial distribution of the denudation rates suggests the Tanigawa-dake region might be symmetrically denudated centering around the west-side of Mt. Tanigawa-dake main ridge. In the presentation, further discussion will be provided with the results of geobarometry, stress analysis and QTQt thermal inversion modeling.
Chiu, I.-H.; 大澤 崇人; 墨田 岳大*; 池田 瑞*; 二宮 和彦*; 武田 伸一郎*; 高橋 忠幸*; 南 喬博*; 渡辺 伸*
no journal, ,
ホウ素中性子捕捉療法(BNCT)は中性子を用いたがん治療法である。がん細胞に集まる性質を持つホウ素薬剤を人体に投与した後、患部に中性子を照射すると、生成したアルファ線ががん細胞を選択的に破壊する。治療効果を確認するため、ホウ素が中性子と反応している部分を正確に確認することが極めて重要である。そのため、我々はCdTe両面ストリップ型検出器を利用して、BNCT-SPECTへの応用の可能性を調査した。CdTe-DSDは、数百keVの範囲でFWHMが数keVの高エネルギー解像度と250
mの空間解像度を併せ持つカンマ線2次元イメージング検出器である。高分解能の特徴を利用して、核反応を起こすホウ素由来の即発
線を検出すれば、ホウ素の局在位置を精密に特定できる。本研究では、CdTe-DSDをピンホールコリメータと組み合わせて、原子力機構が所有する研究用原子炉JRR-3で固体サンプル内のホウ素分布を評価した。サンプルの重量は8.86mgで、0.3mgのホウ素が含まれている。図は本実験で測定したエネルギースペクトルとホウ素の信号領域でのイメージである。直径11.5mmの円形のホウ素の投影画像を成功に取得した。ホウ素のカウントレートが0.115cpsで、SN比は約0.25と得られた。これらの結果により、CdTe-DSDはBNCT-SPECTの開発に寄与する能力があることが示されている。
土屋 望*; 池盛 文数*; 川崎 一雄*; 山田 怜奈*; 畑 光彦*; 古内 正美*; 岩本 洋子*; 兼保 直樹*; 渡邊 隆広; 亀田 貴之*; et al.
no journal, ,
化石燃料の燃焼などに由来する酸化鉄エアロゾルが気候変動へ与える影響を評価することが重要である。しかし、酸化鉄エアロゾルの観測例は世界的にも限られており、環境中での挙動に関する知見が不十分である。したがって、本研究では能登半島先端で採取したエアロゾル試料の磁化強度、放射性および安定炭素同位体比、ブラックカーボン及び元素状炭素濃度等を測定し、燃焼由来酸化鉄の発生源(石炭、石油、バイオマス)および季節変動の解明を試みた。
Chiu, I.-H.; 大澤 崇人; 墨田 岳大*; 池田 瑞*; 二宮 和彦*; 武田 伸一郎*; 南 喬博*; 高橋 忠幸*; 渡辺 伸*
no journal, ,
Boron neutron capture therapy (BNCT) is a neutron-based cancer treatment requiring real-time 
B dose monitoring for optimal effectiveness. We demonstrate the use of a cadmium telluride double-sided strip detector (CdTe-DSD) for precise boron imaging, offering a few keV energy resolution (FWHM) in the hundred-keV range and 0.25 mm spatial resolution. Using a pinhole collimator, our experiment at JRR-3 measured the B distribution in a solid sample containing 0.3 mg of B under neutron exposure. Despite gamma-ray background from 
Cd, we obtained an 11.5 mm diameter projection image with a 0.115 cps counting rate. These results highlight the CdTe-DSD's potential to enhance BNCT by providing high-fidelity B distribution insights.
Chiu, I.-H.; 大澤 崇人; 墨田 岳大*; 池田 瑞*; 二宮 和彦*; 武田 伸一郎*; 南 喬博*; 高橋 忠幸*; 渡辺 伸*
no journal, ,
ホウ素中性子捕捉療法(BNCT)は、中性子とホウ素の核反応を用いたがん治療法である。この反応は
線と線(478keV)が生成されるが、線は短距離を移動するため、近傍の細胞だけを破壊できる。そして、ホウ素のリアルタイムな3次元分布を取得できれば、がんのみを効果的に照射し、正常細胞の損傷を最小限に抑えることができる。本研究は、中性子照射中に線測定によりホウ素の位置を特定することを成功した。
Chiu, I.-H.; 大澤 崇人; 墨田 岳大*; 池田 瑞*; 二宮 和彦*; 武田 伸一郎*; 南 喬博*; 高橋 忠幸*; 渡辺 伸*
no journal, ,
ホウ素中性子捕捉療法(BNCT)は、中性子とホウ素(10B)の核反応を利用したがん治療法である。但し、現在BNCTの治療効果をリアルタイムで計測する方法がないということが問題となる。BNCTの治療精度向上のためには、中性子照射中にリアルタイムでホウ素の3次元分布を測定する方法が求められている。我々は天文学で使われる二次元テルル化カドミウム硬X線イメージング検出器(CdTe-DSD)を活用し、Bの原子核と中性子反応で発生する即発線を検出することによって、BNCT-SPECTシステムを開発している。本研究では、CdTe-DSDを用いて日本の原子炉JRR-3でホウ素の測定実験を行った。JRR-3に設置されたPGAは国内唯一の即発線分析装置で、高強度(1.8
10
/cm
/sec)の低エネルギー(0.025eV)中性子ビームを提供し、ホウ素分析に多くの技術的蓄積がある。本実験では、点状固体サンプル(210.2mm
のホウ素の固体化合物)を使用し、十分な統計を蓄積するために42時間の中性子照射を行った。再構成したホウ素の画像の空間分解能は7mmである。本発表では、これまでの解析詳細と実験成果を紹介する。
