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坂下 慧至; 奥井 正弘; 吉田 忠義; 植頭 康裕; 奥田 英一
JAEA-Review 2022-012, 42 Pages, 2022/06
JAEA-Review-2022-012.pdf:2.96MB
日本原子力研究開発機構(以下、「機構」という。)は全国に11の研究開発拠点を有しており、それらの研究開発拠点は複数の施設(建屋)から構成されている。近年、各施設において非火災にも係わらず警報が吹鳴する、誤警報の発報件数が増加している。施設には消防法に基づいた自動火災報知感知器が設置されているが、炎や煙が認められない状況の中で119番通報を行うといった例が多くみられた。今回、誤警報の発生状況の実態を把握する目的で、感知器の設置状況等の調査を行った。本調査結果に基づき劣悪な環境下で運用している感知器の誤警報の低減や、老朽化した感知器の計画的な更新に向けた対策を検討した。本調査では誤警報の実態を把握するため、機構内各拠点に設置されている感知器の設置台数、設置時期及び直近3年間(平成30年
令和2年)の誤警報の有無及び誤警報発生時の主な原因等について調査した。調査の結果、機構全体の感知器の総数は34,400台であり、総数の7割以上(約25,000台)が設置年数20年以上(メーカ推奨更新期間)であることが分かった。調査期間(3年間)における機構全体での誤警報の発生総数は65件であり、その主な原因調査では、感知器の設置環境の影響による誤作動が約6割を占めた。残りは通常環境下の使用における経年劣化が約2割、その他が約2割であった。また、設置経過年数が比較的に短い14年以下の感知器から誤警報が発生する頻度が高いことが分かった。通常環境下の使用における経年劣化は設置後15年以上経過したものによく見られたが、その頻度は設置環境の影響による誤作動に比べて低いことが分かった。結果として、誤警報は設置年数が短いもの(概ね14年以下)で、設置環境の影響による誤作動が多く発生していることが分かった。以上のような調査結果をうけ、以下の3つの対策を立案した。感知器の設置台数や機器構成、定期点検における保守状況、誤警報の発生状況や講じた対策をデータベース化し感知器の保守管理に活用すること、既設の感知器の設置環境を確認し設置環境の悪い箇所や周辺設備の影響を受けやすい位置に設置された感知器について積極的に対策を講じること及びメーカ推奨更新期間をおおよその目安として計画的に感知器を更新すること、以上の対策を講じることで自動火災報知感知器の誤警報の低減が達成されると考えられる。
横田 渉; 佐藤 隆博; 神谷 富裕; 奥村 進; 倉島 俊; 宮脇 信正; 柏木 啓次; 吉田 健一; 舟山 知夫; 坂下 哲哉; et al.
JAEA-Technology 2014-018, 103 Pages, 2014/09
JAEA-Technology-2014-018.pdf:123.66MB
日本原子力研究開発機構高崎量子応用研究所のイオン照射研究施設(TIARA)では、イオンビームを利用する主要な研究課題である生物細胞放射線影響評価研究と宇宙用半導体耐放射線性評価研究を推進するため、TIARAのサイクロトロンで加速した数百MeV重イオンビームを磁気レンズで集束させて直径1
m以下のマイクロビームに形成する技術を世界で初めて実現した。更に、これを用いて1個のイオンをビーム径の空間精度で照準するシングルイオンヒットを可能にした。この過程で、TIARAの静電加速器で完成した数MeVイオンのマイクロビーム形成・シングルイオンヒット技術を活かしたビーム集束装置、ビーム照準・計測技術や、1mへの集束に必要なエネルギー幅の狭い数百MeV重イオンビームを加速するためのサイクロトロンに特有な技術を開発した。また、開発途中に利用研究の実験に試用することにより、本技術の適用性を適宜評価しその改良を行うことで、利用研究の試用実験を軌道に乗せることができた。本報告書は、およそ10年に亘るこれらの技術・装置開発の過程及び成果を、試用実験における評価とともにまとめたものである。
and Au+Au collisions at 
= 200 GeVAdare, A.*; Afanasiev, S.*; Aidala, C.*; Ajitanand, N. N.*; 秋葉 康之*; Al-Bataineh, H.*; Alexander, J.*; 青木 和也*; Aphecetche, L.*; Aramaki, Y.*; et al.
Physical Review C, 83(4), p.044912_1 - 044912_16, 2011/04
被引用回数：8 パーセンタイル：49.7(Physics, Nuclear)重いフレーバーのメソンの崩壊からの電子の測定は、このメソンの収量が金金衝突では陽子陽子に比べて抑制されていることを示している。われわれはこの研究をさらに進めて二つの粒子の相関、つまり重いフレーバーメソンの崩壊からの電子と、もう一つの重いフレーバーメソンあるいはジェットの破片からの荷電ハドロン、の相関を調べた。この測定は重いクォークとクォークグルオン物質の相互作用についてのより詳しい情報を与えるものである。われわれは特に金金衝突では陽子陽子に比べて反対側のジェットの形と収量が変化していることを見いだした。
小林 泰彦; 舟山 知夫; 浜田 信行*; 坂下 哲哉; 小西 輝昭*; 今関 等*; 安田 啓介*; 畑下 昌範*; 高城 啓一*; 羽鳥 聡*; et al.
Journal of Radiation Research, 50(Suppl.A), p.A29 - A47, 2009/03
被引用回数：38 パーセンタイル：72.75(Biology)In order to study the radiobiological effects of low dose radiation, microbeam irradiation facilities have been developed in the world. This type of facilities now becomes an essential tool for studying bystander effects and relating signaling phenomena in cells or tissues. This review introduces you available microbeam facilities in Japan and in China, to promote radiobiology using microbeam probe and to encourage collaborative research between radiobiologists interested in using microbeam in Japan and in China.
原田 耕作*; 野中 哲生*; 浜田 信行*; 舟山 知夫; 桜井 英幸*; 坂下 哲哉; 和田 成一*; 河村 英将*; 長谷川 正俊*; 小林 泰彦; et al.
JAEA-Review 2006-042, JAEA Takasaki Annual Report 2005, P. 102, 2007/02
We have here examined clonogenic survival of confluent human lung cancer A549 cells exposed to X-rays or 220 MeV 12C
charged particles. Targeted exposure of 0.001-0.005 % of cells within the confluent population were resulted in 8-15 % reduction of surviving fraction, suggesting that the induced bystander responses are involved in mechanism of cell death by heavy particles.
石内 勝吾*; 長谷川 正俊*; 吉田 由香里*; 浜田 信行*; 舟山 知夫; 和田 成一*; 坂下 哲哉; 小林 泰彦; 中野 隆史*
JAEA-Review 2006-042, JAEA Takasaki Annual Report 2005, P. 104, 2007/02
High linear energy transfer (LET) charged particle radiation such as 
C-ion beams,
Ne-ion beams and 
Ar-ion beams is a new modality for the treatment of X-ray resistant cancers. Here we investigated the radiation-induced bystander effect on human glioblastoma cells using a CGNH-89 cell line. We irradiated individual charged-particles to target cells by a microbeam from cyclotron at JAEA Takasaki, and monitored DNA double strand breaks by 
H2A. X as a marker. We found bystander responses were induced in the neighboring non-irradiated cells. These results explained marked cytotoxity of heavy ions on human glioma cells.
福田 光宏; 荒川 和夫; 佐藤 隆博; 奥村 進; 齋藤 勇一; 柏木 啓次; 宮脇 信正; 百合 庸介; 石井 保行; 小林 泰彦; et al.
no journal, ,
イオン照射施設TIARAでは、数百MeV級の重イオンを1個1個制御しながら1ミクロンの照準精度で細胞を狙い撃つマイクロイオンビーム形成技術及びシングルイオンヒット技術の開発を世界に先駆けて進めている。低線量放射線の生物影響の解明を目指し、マイクロイオンビームで細胞をピンポイントで狙い撃ちしてバイスタンダー効果等の放射線応答を実験的に初めて明らかにした。マイクロビーム形成技術をサブミリサイズのペンシルビーム形成に応用し、複雑な形状をした小さながんを治療する革新的なマイクロサージャリー技術について設計研究を行った。講演では、マイクロイオンビームの医学・医療・生物学応用を目指した研究開発の現状について報告する。
原田 耕作*; 野中 哲生*; 桜井 英幸*; 河村 英将*; 長谷川 正俊*; 中野 隆史*; 浜田 信行*; 和田 成一*; 小林 泰彦; 舟山 知夫; et al.
no journal, ,
ヒト肺癌由来の細胞株を用いて重イオンビーム照射後のバイスタンダー効果の誘導について検討した。ブロードビームを用いた実験で220MeVCの細胞生存曲線は直線的であったが、X線及び220MeVCのD
(37%生存線量)D
(10%生存線量)はそれぞれ1.59Gy/4.00Gy, 1.23Gy/2.39Gyであった。マイクロビームを用いた実験では、選択的に1つの細胞にのみイオンを照射した際の細胞生存率は非照射細胞とほぼ同様であった。照射細胞数をディッシュ内の5-25個、また各細胞への照射イオン数を5-10個とすると、照射していない細胞の生存率と比較して統計学的に有意に低下した。本実験ではディッシュ全体の細胞のうち0.001-0.005%という極少数の細胞を重イオンビームで照射した時、ディッシュ全体の細胞生存率が有意に低下する結果が得られた。このことは重イオン照射による細胞死のメカニズムにバイスタンダー効果が深く関与していることを示唆している。
石内 勝吾*; 長谷川 正俊*; 中野 隆史*; 浜田 信行*; 和田 成一*; 小林 泰彦; 舟山 知夫; 坂下 哲哉
no journal, ,
高い増殖性・浸潤性のある悪性脳腫瘍は、切断端から再増殖するため外科的な摘出だけでは制御が困難である。その代表である神経膠芽腫では、手術による摘出後に放射線治療法と化学療法を併用しても、生存期間は2年に満たないのが現状である。神経膠芽腫は通常の放射線治療に用いられるX線や線などの低LET放射線に対して抵抗性を持つが、一部で臨床応用が開始されている高LET重粒子線による治療効果はまだ解析されていない。そこで、神経膠芽腫培養細胞に対する種々の高LET重イオン照射効果を調べたところ、X線と比べて予想以上に細胞致死効果が高く、さらに、少ない線量で細胞の形態変化を引き起こすことがわかった。細胞の形態変化は腫瘍の浸潤や転移にかかわる細胞の遊走性にも影響することが考えられ、遊走性の制御によって浸潤性増殖を阻止するなどの悪性腫瘍の新しい治療法の開発が期待できる。
原田 耕作*; 野中 哲生*; 浜田 信行*; 舟山 知夫; 桜井 英幸*; 和田 成一*; 坂下 哲哉; 長谷川 正俊*; 小林 泰彦; 中野 隆史*
no journal, ,
重イオン放射線治療は、優れた線量分布と高い生物学的効果ゆえに、期待されている。しかし、ブロードビームによる細胞死メカニズムは、十分に解明されていない。本研究では、バイスタンダー効果に焦点を当て、p53ヒト肺癌細胞株A549を用い、重イオン照射による細胞死メカニズムを明らかにする。群馬大学のMBR-1505と、TIARA(JAEA)のC(220MeV)とNe(260MeV)を用い、コンフルエントな細胞にX線を照射し、コロニー形成法で細胞生存率を調べた。X線(150kV), C, Neを照射した細胞のD/Dは、それぞれ1.59Gy/4.00Gy, 1.23Gy/2.39Gy, 1.81Gy/4.55Gyだった。細胞50万個中わずか525個の細胞に100個のイオンを照射することで、非照射対照群と比較して生存率が2348%減少した。バイスタンダー効果は、重イオン照射による細胞死メカニズムに重要な役割を果たしていることがわかった。さらに、DNA修復の細胞応答や重イオン照射によるアポトーシスの研究を進め、臨床分野での重イオン放射線治療法を確立する。
小林 智史*; 佐方 敏之*; 土屋 志織*; 白井 孝治*; 木口 憲爾*; 深本 花菜; 坂下 哲哉; 舟山 知夫; 小林 泰彦
no journal, ,
カイコ幼虫の造血器官に重イオンビームを照射すると機能不全となり、その後一旦崩壊するものの、その後再生する。この造血器官の崩壊・再生のメカニズムをさらに詳細に研究するには、各段階で特異的に変化する分子マーカーを探索し、それを足がかりに研究を展開する必要がある。そこで、照射後の造血器官におけるタンパク質成分の経時的変化を2次元電気泳動で分析し、大きく変化した成分の同定を試みた。その結果、5齢day2、すなわち照射造血器官が崩壊するステージに特異的に増大する2つのスポットを検出した。これらのスポットは非照射の造血器官のサンプルには認められない。その後、5齢day4にはこれらのスポットは対照区と同じ濃度になったことから、検出された2つのスポットが造血器官崩壊期に特異的であると考えられる。これら2つのタンパク質成分をゲルから回収し、トリプシンで消化後、peptide mass finger print法により分析した。その結果、eIF2
kinase、及び可溶性alkaline phosphataseであると推定された。両成分ともに細胞の活性調節に関与するタンパク質として興味深い。
舟山 知夫; 坂下 哲哉; 佐藤 隆博; 深本 花菜; 倉島 俊; 横田 裕一郎; 横田 渉; 神谷 富裕; 小林 泰彦
no journal, ,
私たちは、原子力機構・高崎量子応用研究所・TIARAのAVFサイクロトロンにコリメーション式重イオンマイクロビームを設置し、これを用いることで、生物の重イオン照射効果研究を進めてきた。その一方で、コリメーション式マイクロビームでは実現できない照射を行うために、新たなビームラインに集束式重イオンマイクロビーム装置を設置し、それを用いた生物照射技術の開発を進めている。集束式重イオンマイクロビーム装置は、既存のコリメーション式マイクロビーム装置では不可避であったコリメータエッジでの散乱イオンの発生を回避することができるため、従来よりも微細なビームで細胞を正確に照射することができる。現在、昨年度までに設置された細胞照射用ステーションを用いて大気中で顕微鏡観察下の試料への照準照射技術の開発を進めている。また、従来から用いられてきたコリメーション式マイクロビームでも、コリメーション式マイクロビームの特徴である高フルエンス照射を活かした新たな照射を実現できるようにするための細胞照準照射系の新規設計とシステム更新を行うなどの改良を施した。
kinase(BeK)の発現調査小林 智史*; 土屋 志織*; 白井 孝治*; 深本 花菜; 舟山 知夫; 坂下 哲哉; 小林 泰彦
no journal, ,
カイコ造血器官は、同じように分裂・増殖を盛んに行う培養細胞と比べ低線量の照射で崩壊することがわかっている。このことから造血器官への重イオンビーム照射によって誘導される細胞死は、血球前駆細胞の分裂・分化の制御機構と密接にかかわると考えられる。そこでカイコ血球細胞の分化・増殖機構を解明する新たなアプローチとして、重イオンビームを照射した造血器官の崩壊・再生の各ステップにおける分子マーカーを探索したところ、崩壊期に特異的に量が増大するタンパク質を発見した。本研究では、特にストレス応答にかかわることで知られているeIF2kinaseに着目し、調査を行った。カイコのeIF2kinaseであるBeKをクローニングし、照射した造血器官の崩壊期におけるBeKmRNA量の変動を調査したところ、顕著な増大は認められなかった。今後、既に哺乳類では報告のある4種のeIF2kinaseを参考に、別のカイコeIF2kinaseを探索し、崩壊に関与する成分を特定する予定である。
坂下 晋*; 小西 千里*; 吉村 公孝*; 岡崎 幸司*; 茂田 直孝; 藪内 聡; 山中 義彰*
no journal, ,
広域にわたる地下水の塩分濃度の分布を把握できる手法として、北海道幌延町の沿岸域で実施した電磁法探査で得られた2次元比抵抗分布から、間隙水の等価NaCl濃度を求める手法の適用性を検討した。等価NaCl濃度の算出においては、地下の電気伝導度は相対的に伝導度の高い間隙水の電気伝導度に大きく支配されると考えられることから、これを表現したアーチーの式に従うものと仮定し、各地層における間隙率の深度変化を考慮した。広域かつ地下深部までの比抵抗データ及び海岸線周辺の浅い深度までの比抵抗データを用いて、等価NaCl濃度分布をそれぞれ求めた。後者では、深度40mから80m付近に等価NaCl濃度の高い部分が認められ、近傍の海岸付近で実施したボーリング調査で得たコア間隙水の電気伝導度及び水質分析結果とよい整合が認められた。一方で、前者の等価NaCl濃度においては、海水より大きな濃度を示す部分や、深部において濃度の小さい部分が見られた。これらの領域においては、等価NaCl濃度の算出に用いた考え方(アーチーの式の適用)やパラメータの設定が適切ではない可能性が考えられる。
椎根 康晴*; 坂下 裕介*; 西川 宏之*; 佐藤 隆博; 石井 保行; 神谷 富裕; 中尾 亮太*; 内田 諭*
no journal, ,
Proton beam writing (PBW) is a direct writing technique using MeV focused proton beams. A dielectric pillar array for a dielectrophoresis (DEP) trapping site of food poisoning microbes is fabricated as an application of PBW. The high-aspect-ratio pillar arrays with the height of several tens of micrometers have, so far, been fabricated by PBW to increase the effective density and volume of the DEP trapping sites, whose effectiveness was demonstrated by the trapping experiments of Escherichia coli (E. coli) of the microbes. In this study, dielectric pillar arrays with the multi-level 3D structures of SU-8 were fabricated to further improve their trapping efficiency. In this fabrication, the combination technique of PBW and the hydrogen ion beam writing (HBW) which was a PBW technique using 1.0 MeV H
beam was used to irradiate SU-8 in a short time by switching from the proton beam to hydrogen ion beams with the same energies but different penetration depths. The irradiation of PBW and HBW was preformed by the dedicated PB writer at Shibaura Institute of Technology. The fabrication of the dielectric pillar arrays with the multi-level 3D structures was successfully done using the combination technique. The results of the fabrication and their performance tests will be shown in the presentation in detail.
At標識-methyl-L-phenylalanineの合成とその基礎的評価鈴木 博元*; 大島 康宏; 花岡 宏史*; 渡辺 茂樹; 渡辺 智; 佐々木 一郎; 坂下 哲哉; 荒野 泰*; 石岡 典子
no journal, ,
Atは線を放出する放射性ハロゲンであり、内用放射線治療への応用が期待されている。Atは他のハロゲンと化学的性質が類似するため、従来の放射性ハロゲン標識薬剤の設計を応用できる可能性がある。[
Br]2-Bromo--methyl-L-phenylalanine (2-BAMP)はLAT1選択的な高い腫瘍取り込みと優れた体内動態を示す。そこで、2-BAMPの薬剤設計に基づき、Atを導入した[At]2-astato--methyl-L-phenylalanine (2-AAMP)を合成し、化合物としての特徴を2-BAMPと比較検討した。Atは
Bi(,2n)At反応により製造し、乾式蒸留法により精製した。NCS存在下において、Atをトリメチルスズ標識前駆体と反応させ、At標識体を取得し、NaOHを用いた脱保護の後、中和、HPLC精製により2-AAMPを得た。得られた2-AAMPについて、血漿中安定性および正常マウスにおける体内分布を検討した。2-AAMPは放射化学的収率
90%で合成でき、血漿中での培養6時間後においても80%以上が未変化体として存在した。体内分布実験では、投与1時間後の胃への集積が1.16%IDであった。同様の集積は2-BAMPでは観察されておらず、2-AAMPの生体内安定性は2-BAMPに劣ることが示唆された。一方、2-AAMPは2-BAMP同様、速やかな体内クリアランスを示し、優れた体内動態を示すことが明らかとなった。今後、担癌モデルマウスにおける腫瘍集積性を検討する予定である。
長谷川 登*; 錦野 将元*; 三上 勝大*; 岡田 大*; 近藤 修司*; 河内 哲哉*; 島田 義則*; 倉橋 慎理*; 北村 俊幸*; Kotyaev, O.*; et al.
no journal, ,
急峻な地形を有する我が国にはトンネルや橋梁をはじめとするコンクリートを使用した社会インフラが数多く利用されている。特にトンネルの総延長は鉄道・道路を合わせて約8,000kmにも及んでおり、その中には築50年を越えたものも多く、事故を未然に防ぐための定期的な点検・補修を行うことが社会的な急務となっている。現在のコンクリート構造物の保守保全作業は訓練を受けた作業員による手作業に委ねられており、近接目視・触診・打音検査により欠陥を診断し、必要に応じて叩き落とし等の補修を行っている。これらは全て対象に近接する必要があるため時間がかかる事に加え、検査員に危険も伴う。そこで、高速・非接触・遠隔操作が可能な新しい保守保全技術の開発が盛んに行われている。本研究では、3種類のレーザー技術を用いることで、トンネルコンクリートを対象とした近接目視・触診・打音・叩き落としの一連の作業を遠隔・自動化を行うことを目的とし、屋外における実証試験を開始しており、この結果を中心に紹介する。
高橋 映奈; 坂下 慧至; 吉田 忠義; 柴 浩三
no journal, ,
表面汚染管理において、汚染を確実に発見することが重要であり、その際にサーベイメータの走査速度が大きく影響する。そのためサーベイ走査速度を変化させた実験を行い、速度と指示値の関係から確実に汚染を検知することのできる走査速度を検討する。評価方法として、線源を移動させずに静止させた状態で30秒測定したときの指示値を100%とし、それに対して各速度の指示値の割合を応答率として示した。今回はその結果および考察を報告する。走査速度が速いほど指示値は低い値を示した。静止させた状態で測定した値と比較した場合の応答率は最も速度の遅い10mm/sでも50%を切る値となった。また、線源強度の異なるマントル線源と密封線源の応答率は線, 
線ともに大きな違いは見られなかった。また、得られた応答率とサーベイメータの限界計数率から実際に汚染を判断できるかどうかを考察した結果、線, 線ともに10mm/sで走査した場合でも管理目標値レベル(管理目標値: 0.04Bq/cm
(), 0.4Bq/cm())の汚染を判断することができないという結果となった。ただし、サーベイメータの指示値と時定数の関係から、実際の現場で行われるサーベイ操作を考慮すると, ともに管理目標値レベルの汚染を判断可能と言える。
坂下 慧至; 高橋 映奈; 吉田 忠義; 柴 浩三
no journal, ,
放射線管理第2課では、再処理施設保安規定 第68条及び第97条に基づく記録として「管理区域における外部放射線に係る一週間の線量記録」を週に1度、「積算の線量測定記録」を四半期に1度それぞれ記録を作成している。エネルギー特性の異なる線量計を用いて同じ地点の測定を行っている場合、測定結果に相違が出る可能性がある。そこで、今回は定常モニタリングで用いられている線量計の妥当性を再確認する目的で、ガンマ線を測定しているICとTLDによる測定結果を比較するとともに、NaI(Tl)シンチレーション式スペクトロメータによるガンマ線スペクトルの測定を行った。
高橋 映奈; 坂下 慧至; 柴 浩三; 吉田 忠義
no journal, ,
表面汚染管理において、汚染を確実に発見することが重要であり、その際にサーベイメータの走査速度が大きく影響する。本研究ではサーベイ走査速度を変化させた実験を行った。線源を静止させた状態で30秒測定したときの指示値を100%とし、それに対して各速度の指示値の割合を応答率として評価し、応答率とサーベイメータの限界計数率から実際に汚染を判断できるかどうかを検討した。また、実際の現場におけるサーベイ走査と、サーベイメータの指示値と時定数の関係について考慮し、考察を行った。
