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論文

Nitrogen K-edge X-ray absorption near edge structure of pyrimidine-containing nucleotides in aqueous solution

島田 紘行*; 南 寛威*; 奥泉 直人*; 佐久間 一郎*; 鵜飼 正敏*; 藤井 健太郎; 横谷 明徳; 福田 義博*; 斎藤 祐児

Journal of Chemical Physics, 142(17), p.175102_1 - 175102_9, 2015/05

AA2015-0073.pdf:1.15MB

 被引用回数:10 パーセンタイル:38.84(Chemistry, Physical)

X-ray absorption near edge structure (XANES) was measured at energies around the N K-edge of the pyrimidine-containing nucleotides cytidine 5'-monophosphate (CMP), 2'-deoxythymidine 5'-monophosphate (dTMP), and uridine 5'-monophosphate (UMP) in aqueous solutions and in dried films under various pH conditions. The features of resonant excitations below the N K-edge in the XANES spectra for CMP, dTMP, and UMP changed depending on the pH of the solutions. The spectral change thus observed is systematically explained by the chemical shift of the core-levels of N atoms in the nucleobase moieties caused by structural changes due to protonation or deprotonation at different proton concentrations. This interpretation is supported by the results of theoretical calculations using density functional theory for the corresponding nucleobases in the neutral and protonated or deprotonated forms.

報告書

大出力クライストロンの高効率化に関する研究

平野 耕一郎; 佐久間 実; 吉川 潔*; 大西 正規*; 山本 靖*; 督 壽之*

PNC TY1604 95-001, 118 Pages, 1995/03

PNC-TY1604-95-001.pdf:3.25MB

本報告書は、京都大学原子エネルギー研究所と動力炉・核燃料開発事業団が、「大出力クライストロンの高効率化」に関して、共同で実施した研究結果を取りまとめたものである。本研究の目的は、加速器による消滅処理システムにおいて、電子加速に必要な高周波エネルギー発生用大出力・定常クライストロンの高効率化を図るための技術に関連して、電子ビーム輸送の物理モデル、コード検討・改良、及び電子ビーム直接発電基礎実験の予備的検討を行うことである。電子銃部設計では、差分法によるE-GUNコードが複雑形状の電子銃設計には不向きなため、京都大学が開発した有限要素法を用いたKUADコードの改造により電子銃解析コードを作成し、EGUNコードとの比較検討を行うと共に、大電力定常線形加速器用電子銃の最適設計を行った。また、電子ビームと高周波電磁場との相互作用部のシミュレーションについては、昨年度に完成させた有限要素法を基礎とする高精度な計算モデル・計算アルゴリズムに基づき、実際にコード開発に着手し、各々のプログラムについて必要な精度と現実的な計算時間を得られるように計算セデルの改良を行った。電子ビーム直接発電基礎実験用直接変換器の予備的検討では、1984年から1987年にかけて小型クライストロンでのエネルギー回収実験を行った米国varian社を訪問し、文献調査では明確でなかったことを明らかにするとともに、実験における問題点を調べた。また、2次電子抑制方式などの検討を行った。以上の個別コードを改良し、クライストロン管内における全体的電子ビーム動特性が求められる総合化されたコード開発が今後の課題である。

報告書

大出力クライストロンの高効率化に関する研究

吉川 潔*; 大西 正規*; 山本 靖*; 督 壽之*; 平野 耕一郎; 佐久間 実

PNC TY9604 94-001, 118 Pages, 1994/03

PNC-TY9604-94-001.pdf:2.89MB

本報告書は、京都大学原子エネルギー研究所と動力炉・核燃料開発事業団が、「大出力クライストロンの高効率化」に関して、共同で実施した研究結果を取りまとめたものである。本研究の目的は、加速器による消滅処理システムにおいて、電子加速に必要な高周波エネルギー発生用大出力・定常クライストロンの高効率化を図るための技術に関連して、電子ビーム輸送の物理モデル、コード検討・改良、及び電子ビーム直接発電基礎実験の予備的検討を行うことである。クライストロン管における電子銃部設計では、差分法によるE-GUNコードが複雑形状の電子銃設計には不向きなため、本研究では京都大学が開発した有限要素法KUADコードの改良で解決した。電子ビームと高周波電磁場との相互作用は、本研究では現在最も進んだ差分法によるFCIコードを参考に、より自由度・発展性の高い有限要素法を基礎とする高精度な計算モデル・計算アルゴリズムを完成させた。電子ビーム直接発電基礎実験用直接変換器の予備的設計では、70%にも達する高い理論電気エネルギー回収効率を確かめ、本技術が「加速器による消滅処理システム」において重要な役割を担うことを示した。以上の個別コードを改良し、クライストロン管内における全体的電子ビーム動特性が求められる総合化されたコード開発が今後の課題である。

報告書

「ふげん」照射用セグメント燃料集合体の照射試験(II)燃料集合体の製造・加工および検査

鹿倉 栄*; 金田 健一郎; 舘野 久夫*; 清永 芳治*; 照沼 直利*; 佐久間 民夫*; 横須賀 好文*; 松野 一也*

PNC TN8410 88-013, 208 Pages, 1988/02

PNC-TN8410-88-013.pdf:4.87MB

新型転換炉の高性能燃料開発の一環として,高性能燃料の熱的及び機械的挙動の確認を行うためジルコニウムライナ被覆管及び中空ペレットを含む「ふげん」照射用セグメント燃料集合体2体を「ふげん」炉においてベース照射する照射試験が計画された。 「ふげん」照射用セグメント燃料集合体の寸法及び基本構造は,既に「ふげん」炉に装荷されている照射用36本燃料集合体と基本的に同じである。 燃料ペレットの製造は,昭和61年4月から開始され,燃料集合体は,昭和62年1月に完成した。完成した2体の燃料集合体は,同年3月,「ふげん」炉サイトに輸送された。 本報告書は,「ふげん」照射用セグメント燃料集合体2体の部材調達,燃料ペレット製造,燃料要素加工,燃料集合体組立,検査及び品質保証活動について取りまとめたものである。 又,部材の受入検査結果の詳細については,データ集(PNCI845088-001)として別冊にまとめた。

口頭

pH dependence of soft X-ray absorption spectra of nucleotides in aqueous solution

島田 紘行*; 南 寛威*; 佐久間 一郎*; 奥泉 直人*; 鵜飼 正敏*; 藤井 健太郎; 横谷 明徳; 福田 義博*; 斎藤 祐児

no journal, , 

In order to investigate the role of core-excited states induced by X-ray absorption of DNA under biological environments, X-ray absorption near edge structure (XANES) at N K-edge region were measured for various nucleotides in aqueous solutions. The experiments were performed at BL-23SU in SPring-8 using a liquid microjet apparatus. pH of the sample solution was controlled by addition of NaOH. Total yield of electrons ejected from the sample solution by irradiation was measured as a function of X-ray energies. Under neutral conditions, the XANES spectrum for GMP shows two peaks (A) at lower energy and (B) at higher energy with similar intensities in the nitrogen pre-K edge region. In contrast, under basic condition, the intensity of peak (A) increases, while that of (B) decreases. The pH dependence was also observed for other nucleotides. These results show that specific sites of N atoms in the nucleobase moieties could be (de)protonated depending on the pH conditions.

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