レーザー駆動中性子源を用いた中性子共鳴透過分析システムの実証

弘中 浩太; 伊藤 史哲*; Lee, J.; 小泉 光生; 高橋 時音; 鈴木 敏*; 余語 覚文*; 有川 安信*; 安部 勇輝*

第42回日本核物質管理学会年次大会会議論文集(インターネット), 4 Pages, 2021/11

中性子共鳴透過分析(NRTA)はパルス中性子源を用いてTOF測定を行うことで核物質を非破壊測定する手法であるが、小型・高精度化には短パルスな小型中性子源が必要となる。近年発展著しいレーザー技術を用いたレーザー駆動中性子源(LDNS)は、そのような中性子源として将来を期待されている。我々はLDNSを用いたNRTAの実現可能性を調べるため、大阪大学LFEXレーザーを用いて中性子TOF測定実験を行った。

Deep microbial life in high-quality granitic groundwater from geochemically and geographically distinct underground boreholes

伊能 康平*; 今野 祐多*; 幸塚 麻里子*; 廣田 明成*; 東郷 洋子*; 福田 朱里*; 小松 大介*; 角皆 潤*; 田辺 章文*; 山本 智*; et al.

Environmental Microbiology Reports (Internet), 8(2), p.285 - 294, 2016/04

https://doi.org/10.1111/1758-2229.12379

瑞浪超深地層研究所の深度300mの花崗岩中の地下水を対象として、ボーリング孔を利用した微生物特性の調査を行った。ボーリング孔から得られた地下水は、当初、好気性の水素酸化に関わるHydrogenophaga spp.が優勢種であったが、3年後にはNitrospirae門の微生物が優勢種となった。後者の微生物種は系統学的に深部地下水や陸域の温泉水において観察される種であり、この地域の土着の微生物種と考えられた。

小型OSL線量計のリングバッジへの応用

宮内 英明; 吉富 寛; 佐藤 義高; 高橋 史明; 橘 晴夫; 小林 育夫*; 鈴木 朗史*

日本放射線安全管理学会誌, 12(1), p.41 - 45, 2013/07

http://doi.org/10.11269/jjrsm.12.41

原子力科学研究所では、原子炉の使用済燃料を取り扱うような施設での除染作業等において、手の末端部の被ばく評価が重要となる。これまで、手の末端部の被ばく評価は、TLDを用いたリングバッジで線量を測定し実施してきた。今回われわれは、市販の小型光刺激ルミネセンス線量計の特性と形状に着目し、それをリングバッジに応用した(OSL型リングバッジ)。本リングバッジは、基準照射及びモンテカルロシミュレーション計算による特性検証結果が良好であり、線と(X)線を精度良く分離し線量を評価できる。本投稿において、OSL型リングバッジの概要及び線量評価手法を紹介する。

Toward integrated laser-driven ion accelerator systems at the Photo-Medical Research Center in Japan

Bolton, P.; 堀 利彦; 桐山 博光; 森 道昭; 榊 泰直; Sutherland, K.*; 鈴木 将之; Wu, J.*; 余語 覚文

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 620(1), p.71 - 75, 2010/08

https://doi.org/10.1016/j.nima.2010.01.063

Bolton-san will describe advancing the state-of-the-art in laser-driven ion acceleration at PMRC with the aim of developing a cancer treatment facility. He will present latest results of ion acceleration experiments at PMRC. Technical challenges will be identified. Beamline design will be included and a strategy for PMRC to realize these goals. Exemplary does distributions relevant to the laser-driven case will be shown. All of this is to be presented as an introduction to PMRC.

Application of laser-accelerated protons to the demonstration of DNA double-strand breaks in human cancer cells

余語 覚文; 佐藤 克俊; 錦野 将元; 森 道昭; 手島 昭樹*; 沼崎 穂高*; 村上 昌雄*; 出水 祐介*; 赤城 卓*; 永山 伸一*; et al.

Applied Physics Letters, 94(18), p.181502_1 - 181502_3, 2009/05

https://doi.org/10.1063/1.3126452

We report the demonstrated irradiation effect of laser-accelerated protons on human cancer cells. (living) A549 cells are irradiated with quasi-monoenergetic proton bunches of 0.8-2.4 MeV with a single bunch duration of 15 ns. Irradiation with the proton dose of 20 Gy results in a distinct formation of -H2AX foci as an indicator of DNA double-strand breaks generated in the cancer cells. This is a pioneering result in view of future investigations on the radiobiological effects of laser-driven ion beams. Unique high-current and short-bunch features make laser-driven proton bunches an excitation source for time-resolved determination of radical yields.

Stream discharge of metals and rare earth elements in rainfall events in a forested catchment

松永 武; 都築 克紀; 柳瀬 信之; 半澤 有希子; 長縄 弘親; 井上 隆信*; 山田 俊郎*; 宮田 章史*

Proceedings of International Symposium on Environmental Modeling and Radioecology, p.243 - 246, 2007/03

森林集水域の小河川において、土壌から河川への元素流出を研究した。2003年から2005年にかけて福島県の小田川並びに岐阜県の伊自良川において降雨時観測を行った。この結果、試験集水域において降雨により溶存形態の河川流出が常に促進される元素としてCu, Sb, Al, Tiそして希土類元素を特定した。他の元素の溶存濃度は、河川流量増加に対応して減少するか(Na, Mg等)、あるいは複雑な増減(Pb, Cs等)を示した。これら2つの元素の降雨時河川流出は、(1)流量と同期した、可動性の高い成分による早い流出と、(2)必ずしも流量と同期しない、より緩やかな増加と減少を示す流出の2つの流出形式から構成されることがわかった。Si・溶存有機物・水素同位体比を指標とした河川水の供給経路解析の結果、後者の流出形式は土壌の表層からの有機物に随伴した流出であることが示唆された。また、大気降下物についての文献検討から、そのCuとSbは相当程度、人為利用に由来することが推定された。以上の知見は、大気から森林集水域に沈着する人為由来金属元素の流出モデルの構築に有用と考えられる。

OSL線量計の諸特性

鈴木 朗史*; 伊藤 精

JAERI-Tech 2000-089, 30 Pages, 2001/02

JAERI-Tech-2000-089.pdf:1.81MB

OSL線量測定法は、放射線を受けたある種の物質を可視光線で刺激することにより、放出された蛍光を検出することで被ばく線量を測定する方法である。これは、最近開発が進んだ個人被ばく線量測定法の1つで、今回、酸化アルミニウム素子を用いたOSL線量計の実用化を検証するため、基本的特性について試験を行った。この結果、OSL線量計は(X)線,線の測定に対して、個人線量計として実用上十分な特性を有していることが確認できた。

Evaluation of uncertainties in FEMAXI-6 calculations with MOX fuels irradiated in Halden reactor

山路 哲史; 鈴木 元衛; 大久保 努

no journal, , 

軽水炉燃料ふるまい解析コードFEMAXI-6は、プルトニウムの有効利用を図る革新的水冷却炉のようなMOX燃料を利用する次世代軽水炉概念の研究開発の強力なツールとなると考えられている。しかしそのためには、本コードのMOX燃料ふるまい解析の検証が必要である。本研究では、Halden炉で照射されたMOX燃料照射データを用いて、コードの検証を行った。約40GWd/tまでの燃料ふるまいの予測には、ギャップ熱伝達を通じた燃料温度の予測が重要となり、特にFGR,ペレットリロケーション,焼きしまり,スエリングの影響が大きい。FEMAXI-6中のこれらのモデルはUO燃料照射経験に基づいているものの、FGRモデルを除けば、MOX燃料ふるまい解析に適用できることが明らかになった。

OSL線量計を用いた放射線管理; 環境線モニタリングへの適用性

大倉 毅史; 大石 哲也; 宮内 英明; 吉富 寛; 橘 晴夫; 東 大輔; 鈴木 朗史*; 小林 育夫*

no journal, , 

日本原子力研究開発機構原子力科学研究所では、原子炉施設等の周辺において積算線量計(ガラス線量計(SC-1))を用いた環境線モニタリングを実施している。各種素子による環境線モニタリングの適用性を確認することは、緊急的に広範にわたりモニタリングを実施するうえでも重要であると考える。そこで、個人被ばく管理用の素子として既に実用化されている長瀬ランダウアによるOSL線量計の、環境線モニタリングへの適用可能性を検討した。OSL線量計とガラス線量計との、3か月間の並行配置による比較測定を1年間にわたり実施した。その結果、OSL線量計は、3か月間配置では、広範囲の環境線モニタリングに適用可能な素子性能をガラス線量計と同程度に有していることを確認した。しかし、読み取り機の精度や手法に起因すると思われる測定値のバラツキ,素子間のバラツキがガラス線量計より大きかった。今後、バラツキの原因を調査し、安定したモニタリング手法の確立を目指す。

High-spatiotemporal-quality high-intensity laser system

桐山 博光; 森 道昭; 下村 拓也; 中井 善基*; 田上 学*; 笹尾 一*; 近藤 修司; 金沢 修平; 越智 義浩; 田中 桃子; et al.

no journal, , 

原子力機構で開発している高強度レーザーについて、招待講演として報告する。まず、フェムト秒超高強度OPCPA/Ti:sapphireハイブリッドレーザーシステムについて報告する。本レーザーシステムにおける構成、及びペタワット(PW)級へのエネルギー増幅特性について紹介する。高い時間・空間エネルギー集中性を得るための光パラメトリックチャープパルス増幅技術や低温冷却技術,空間回折光学素子技術などの新規技術開発についても詳細に発表する。併せて、高強度レーザーの小型化,高繰り返し化を目指し、開発を進めているYb:YAGレーザーシステムについても同様に詳しい動作特性を報告する。