Development of spin-contrast-variation neutron powder diffractometry for extracting the structure factor of hydrogen atoms

三浦 大輔*; 熊田 高之; 関根 由莉奈; 元川 竜平; 中川 洋; 大場 洋次郎; 大原 高志; 高田 慎一; 廣井 孝介; 森川 利明*; et al.

Journal of Applied Crystallography, 54(2), p.454 - 460, 2021/04

AA2020-0724.pdf:2.05MB

https://doi.org/10.1107/S1600576721000303

山形大学が原子核物理実験用に開発した結晶試料の核スピン偏極技術を、スピンコントラスト偏極中性子回折測定法に展開し、水素核偏極化されたグルタミン酸を用いて粉末結晶試料中の水素の配向および凝集・分散などの構造情報を抽出できることを実証した。

高速実験炉「常陽」の定期的な評価; 保安活動に関する評価

前田 幸基; 鹿志村 洋一; 鈴木 寿章; 礒崎 和則; 干場 英明; 北村 了一; 中野 朋之; 高松 操; 関根 隆

JNC TN9440 2005-001, 540 Pages, 2005/02

JNC-TN9440-2005-001.pdf:8.35MB

試験炉規則第14条の2では、原子炉設置者に対して、「原子炉施設の定期的な評価(以下「定期的な評価」)として、(1)原子炉の運転を開始した日から起算して10年を超えない期間ごとに、1)原子炉施設における保安活動の実施の状況の評価、2)原子炉施設における保安活動への最新の技術的知見の反映状況の評価を義務付けている。 これを受け、高速実験炉「常陽」における定期的な評価(保安活動に関する評価)として、「原子炉施設の保安活動の実施状況の評価」及び「原子炉施設の保安活動への最新技術知見の反映状況の評価」を平成17年1月に実施した。これらの評価の結果、これまでの保安活動及び最新の技術的知見の反映状況は適切であったことが確認できた。また、本評価により、原子炉施設の安全性・信頼性確保のための新たな追加措置は摘出されなかった。

A Laser ion source with a thin ohmic-heating ionizer for the TIARA-ISOL

小泉 光生; 長 明彦; 大島 真澄; 関根 俊明; 涌井 崇志*; Jin, W.*; 桂川 秀嗣*; 宮武 宇也*; 石田 佳久*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 204(1-4), p.359 - 362, 2003/05

https://doi.org/10.1016/S0168-583X(02)01962-6

原研高崎オンライン同位体分離器(TIARA-ISOL)用に抵抗加熱型レーザーイオン源を製作した。本イオン源では、30mの金属膜でできたイオン化室を用いた。その結果、イオン化室に抵抗加熱で生成される電場勾配を4-5V/cmまで増やすことができた。オフライン実験において、イオン源から引き出されるAl(安定核)パルスイオンビームの時間広がりを調べた結果、半値幅が4mまで狭くなったことを確認した。オンライン実験において、Al(半減期7.2秒)をO(C, p 2n)反応で生成し、イオン化効率を調べた結果、約0.1%を得た。

Production of endohedral Xe-fullerene by ion implantation

渡辺 智; 石岡 典子; 関根 俊明; 長 明彦; 小泉 光生; 下村 晴彦*; 吉川 広輔*; 村松 久和*

Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 255(3), p.495 - 498, 2003/03

https://doi.org/10.1023/A:1022524214082

イオン注入法による放射性原子内包フラーレンの生成の可能性を調べることを目的として、内包原子としてXeを用い、イオン注入法によるXe内包フラーレンの生成を行った。Ni基盤上に蒸着したCまたはCをターゲットとし、同位体分離器によりXeを40keVでイオン注入した。照射後のターゲットをo-ジクロロベンゼンに溶解した後、HPLCカラムに通し、溶出液中のCまたはCをUV検出器で、Xeの放射能をGe検出器でそれぞれ測定した。得られた溶離曲線に、XeとCまたはCとのピークの強い相関が見られたことから、Xe内包フラーレンが生成していると結論付けた。また、Xeピークにテーリングが見られた。このテーリングは、空のフラーレンからのXe内包フラーレンの単離の可能性を示した。

Transfer function analysis of positron-emitting tracer imaging system (PETIS) data

Keutgen, N.; 松橋 信平; 水庭 千鶴子; 伊藤 岳人*; 藤村 卓; 石岡 典子; 渡辺 智; 関根 俊明; 内田 博*; 橋本 昭司

Applied Radiation and Isotopes, 57(2), p.225 - 233, 2002/09

https://doi.org/10.1016/S0969-8043(02)00077-5

植物内での物質移行の定量解析の試みとして、植物用ポジトロンイメージング装置(PETIS)での計測結果の伝達関数法による解析を行った。植物としてニラあるいはダイズを用い、葉あるいは茎の切り口からN-硝酸及びF-水溶液を投与し、得られた分布変化の画像を伝達関数法により解析し、ポジトロン放出核種の見かけの移行速度を求めた。その結果、ニラ葉中のF-水溶液の移行速度は1.2cm/min、ダイズ3小葉の中葉でのF-水溶液の移行速度は10.7cm/min、N-硝酸は11.9cm/minとなり、ダイズの小葉では硝酸と水の移行速度とほぼ同じであることが明らかとなった。これらの結果は、伝達関数法によるPETIS計測データの解析が、植物中での物質移行の定量化に有効な手法であることを示しており、環境ストレス要因が植物に与える影響の評価に役立つと考えられる。

Production of positron emitters of metallic elements to study plant uptake and distribution

渡辺 智; 石岡 典子; 長 明彦; 小泉 光生; 関根 俊明; 清宮 正一郎*; 中西 啓仁*; 森 敏*

Radiochimica Acta, 89(11-12), p.853 - 858, 2002/02

https://doi.org/10.1524/ract.2001.89.11-12.853

植物用ポジトロンイメージング装置の開発に伴い、ポジトロン放射体が植物の生理的な機能解明に有用であることがわかってきた。われわれは、この研究に用いるポジトロン放射体としてC-11,N-13,F-18等軽元素核種標識化合物の製造研究を行ってきた。今回は、新たにポジトロン放出金属元素金属元素V-48,Mn-52,Fe-52,Zn-62について製造開発を行った。AVFサイクロトロンからの陽子また粒子ビームをターゲット物質に照射し、目的のアイソトープをイオン交換法または鉄共沈法によりターゲット物質から分離し、トレーサーとして必要な化学形に調製した。トレーサー溶液中の放射性不純物及び非放射性不純物をごく微量に抑えることができ、植物実験に十分供し得るトレーサーを製造する方法を確立した。

Real-time [C]methionine translocation in barley in relation to mugineic acid phytosiderophore biosynthesis

Bughio, N.*; 中西 啓仁*; 清宮 正一郎*; 松橋 信平; 石岡 典子; 渡辺 智; 内田 博*; 辻 淳憲*; 長 明彦; 久米 民和; et al.

Planta, 213(5), p.708 - 715, 2001/09

https://doi.org/10.1007/s004250100552

オオムギが土壌中の鉄を獲得するために分泌するムギネ酸の前駆体であるメチオニンが、植物体のどこに起源をもつかを明らかにするために、リアルタイムでの[C]メチオニン転流をポジトロンイメージング法を中心とした計測により行なった。外部から供給した[C]メチオニンが鉄欠乏オオムギの根に保持され、ムギネ酸生合成に使われたこと、地上部から根へのメチオニンの移行が見られなかったことなどから、ムギネ酸の前駆体であるメチオニンは植物体の根に起源をもつと結論した。

Vanadium uptake and an effect of vanadium treatment on F-labeled water movement in a cowpea plant by positron emitting tracer imaging system (PETIS)

古川 純*; 横田 はる美*; 田野井 慶太朗*; 上岡 志ほり*; 松橋 信平; 石岡 典子; 渡辺 智; 内田 博*; 辻 淳憲*; 伊藤 岳人*; et al.

Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 249(2), p.495 - 498, 2001/08

https://doi.org/10.1023/A:1013276224300

ポジトロン放出核種を利用したイメージング装置であるPETIS(Positron Emitting Tracer Imaging System)を用いてササゲにおけるバナジウム(V)吸収をリアルタイムで測定した。バナジウム-48は、日本原子力研究所高崎研究所のAVFサイクロトロンを用い、Sc箔に50MeVの粒子を照射することにより製造した。Vを水耕液に添加し、PETISによりリアルタイム計測を行った。またV水溶液を添加してから3,6,20時間目の植物体を用いてバナジウム分布をラジオグラフィにより測定した。これらにより処理開始後20時間目には植物体全体にバナジウムが分布していることが明らかになった。植物に吸収されたバナジウムが及ぼす影響を見るために、同様にポジトロン放出核種であるフッ素-18で標識した水を用いてPETISによりササゲの水分吸収動態を測定した。計測前に20時時間バナジウムを吸収させると、標識水の吸収が極端に抑えられることが示された。これらの結果は植物体の地上部に移行したバナジウムが標識水の吸収を阻害する主な原因であることを示唆している。

Comparison of O-labeled and F-labeled water uptake in a soybean plant by PETIS (Positron Emitting Tracer Imaging System)

中西 友子*; 横田 はる美*; 田野井 慶太朗*; 池上 奈通子*; 大國 曜子*; 古川 純*; 石岡 典子; 渡辺 智; 長 明彦; 関根 俊明; et al.

Radioisotopes, 50(6), p.265 - 269, 2001/06

https://doi.org/10.3769/radioisotopes.50.265

ダイズにおけるO標識水とF標識水の吸収動態をPETIS(Positron Emitting Tracer Imaging System)法を用いて比較検討した。O標識水(半減期: 2分)はサイクロトロンを用いてN(d,n)O反応により、また、F標識水(半減期: 110分)はO(,pn)F反応により調製した。標識水の供給は、根を切り落としたダイズの茎の下部から行い、植物中の標識水から放出される線をBGO検出器(5cm15cm)を用いてリアルタイム計測を行った。15秒ごとの計測の積算値からダイズの各茎における20分間の吸水動態を調べたところ、F標識水の方がO標識水より早く吸収されることがわかり、F標識水ではフッ素はFイオンとなり、バルクの水とは異なる動態を示すことが示された。吸収されたO標識水の静止画像を撮ったところ、10分間の吸収後においても初葉よりも上部にO標識水の分布は見られなかった。

Visualization of O-water flow in tomato and rice in the light and dark using a positron-emitting tracer imaging system (PETIS)

森 敏*; 清宮 正一郎*; 中西 啓仁*; 石岡 典子; 渡辺 智; 長 明彦; 松橋 信平; 橋本 昭司; 関根 俊明; 内田 博*; et al.

Soil Science and Plant Nutrition, 46(4), p.975 - 979, 2000/12

https://doi.org/10.1080/00380768.2000.10409163

ポジトロン放出核種イメージングシステム(PETIS)を用いることによって植物中の水の流れの画像化に成功した。ポジトロン放出核種のO原子で構成される水分子(標識水)をトマトとイネに経根投与し、植物生体内の標識水の移行速度と分布を動的に画像化した。画像から O-水の生体内移行は光によって制御され、暗条件ではほぼ完全にその動きを停止することがわかった。トマトの茎とイネの新葉における水の移動速度は光の強度が500mol m/sのとき、それぞれ1.9 cm/sと0.4 cm/sであった。イネの新葉の場合の速度はトマトの茎のそれの1/5であったが、光の強度を3倍にすると速度が1.7倍になることがわかった。