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平山 英夫*; 中島 宏; 佐波 俊哉*; 山口 恭弘; 佐藤 理*; 高木 俊治*; 鈴木 敏和*; 岩井 敏*
日本原子力学会誌ATOMO
, 55(2), p.83 - 96, 2013/02
福島第一原子力発電所の事故以来、マイクロシーベルト,ミリシーベルトなどの放射線量の単位がテレビや新聞でよく報道されるようになってきた。しかし、シーベルト(Sv)で表わされる放射線量として、放射線健康リスクに関連のある防護量(実効線量など)と、測定値と関連のある実用量(周辺線量当量など)という2種類の異なった線量概念があることは、原子力分野の専門家の間でも、必ずしも正しく理解されてはいない。本特集は3編からなり、「線量概念の概要と防護量」及び「実用量と防護量」ではICRP/ICRUによって構築されてきた防護量,実用量などの放射線防護線量体系を解説し、「福島等で使用されている線量計と防護量の関係」では福島事故対応に関連した地表面,地中浸透のセシウム汚染に対応した場の線量計(サーベイメータなど)及び個人線量計の実測値から実効線量を求めるための換算方法とその課題について解説する。
小田 靖久; 山口 敏和*; 白石 裕也*; 小紫 公也*; 梶原 健; 高橋 幸司; 春日井 敦; 坂本 慶司
Journal of Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves, 32(6), p.877 - 882, 2011/06
被引用回数：8 パーセンタイル：44.43(Engineering, Electrical & Electronic)A shock wave supported by an atmospheric breakdown plasma caused by a high-power millimeter-wave beam was studied. The shadow graph image in a shock tube visualized the one-dimensional shock-wave generated by the millimeter-wave breakdown in atmosphere for the first time. It was revealed that a normal shock wave propagated through the tube at the constant velocity while it was detached from the ionization front of the plasma whenever the propagation velocity of the ionization front was supersonic or subsonic. And it was visually clarified that the atmospheric millimeter-wave breakdown had the combined structure of the normal shock wave and the heating region of the millimeter-wave plasma. The measured pressure of the shock front was as equal as the normal shock which propagated at measured Mach number.
小田 靖久; 山口 敏和*; 小紫 公也*; 梶原 健; 高橋 幸司; 坂本 慶司
Proceedings of IEEE MTT-S International Microwave Workshop Series (IMWS) on Innovative Wireless Power Transmission (IMWS-IWPT 2011), p.181 - 184, 2011/05
Microwave Rocket is an application of atmospheric discharge in a high-power millimeter-wave (MMW) beam. Microwave Rocket is expected to be a low-cost launch to orbit system. To launch Microwave Rocket, the long distance MMW beam transmission is an important technology. Because the space-radiated beam with small beam waist expanded and its power density decreases even with short distance transmission, it is hard to provide MMW power to Microwave Rocket. Thereby the beam launcher for beam transmission is necessary to optimize the beam profile. In this study, a 10 m distance beam transmission system for a sliding thruster was designed and tested. Transmission system with the quasi-optical beam launcher and focusing mirror system enabled the thruster to obtain a straight beam of which power density is high enough for plasma ignition after long range transmission.
山口 博康*; 清水 明美*; 長谷 純宏; 出花 幸之介*; 田中 淳; 森下 敏和*
Euphytica, 165(1), p.97 - 103, 2009/01
被引用回数：29 パーセンタイル：76.63(Agronomy)われわれは、キク腋芽におけるイオンビームと
線の変異誘発効果を比較し、得られた変異体のキメラ構造を解析した。腋芽に対し、2Gyの炭素イオン(平均LET 122keV/
m),10Gyのヘリウムイオン(平均LET 9keV/m)及び80Gyの線を照射した。照射された腋芽から伸長したシュートの下方から5つの節を切除し、それぞれの節の腋芽から新しいシュートを伸長させた。この手順を2回繰り返した後、得られた花色変異を調査した。変異体のキメラ構造は、根から再生させた個体の花色と比較することによって解析した。花色変異体は高頻度(17.4%
28.8%)で得られ、処理区間で変異頻度の有意な差はなかった。線で得られたすべての花色変異体は周縁キメラであった。一方、イオンビームで得られた変異体の幾つかは根から再生させた個体の花色と同じ花色を示した。この結果は、これらの個体がソリッドな変異体であること、つまりLIとLIII組織の両者が同じ変異細胞に由来したことを示唆している。本論文では、ソリッドな変異体がイオンビームで得られた要因について議論する。
-rays; Guineagrass and sorghum中川 仁*; 稲福 正史*; 草場 信*; 山口 博康*; 森下 敏和*; 森田 竜平*; 西村 実*; Hoeman, S.*; 横田 裕一郎; 長谷 純宏; et al.
JAEA-Review 2007-060, JAEA Takasaki Annual Report 2006, P. 72, 2008/03
アポミクシス四倍体ギニアグラス(
Jacq.)と二倍体有性ソルガム(
(L.) Moench.)野種子に線及び炭素イオンビームを照射し、突然変異体取得のための最適線量を決定するために、照射当代の発芽率,生存率並びに稔性を調べた。ギニアグラス(品種名ナツユタカ)の線での50%致死線量は600から800Gy、炭素イオンビームでの50%致死線量は40から50Gyであると見積もられた。また、炭素イオンビームでの50%不稔線量は50から60Gyであった。ソルガム(品種名Zhengzu及びDurra)の線での50%致死線量は350から500Gy、炭素イオンビームでの50%致死線量は30から60Gyであると見積もられた。これらのデータは、アポミクシス遺伝子の影響解析のためのギニアグラス変異体作出及びバイオ燃料生産のためのソルガム変異体の作出に有用な知見を提供する。
ray森田 竜平*; 森下 敏和*; 中川 仁*; 西村 実*; 山口 博康*; 横田 裕一郎; 長谷 純宏; 田中 淳
JAEA-Review 2006-042, JAEA Takasaki Annual Report 2005, P. 78, 2007/02
イオンビームは新しい変異原としてさまざまな植物で利用されている。しかし、イオンビームで誘発される変異については、シロイヌナズナ以外の植物では情報が乏しい。本研究では、イネでイオンビーム照射により誘発される突然変異を明らかにし、線と比較する目的で、イネのwaxy突然変異体をスクリーニングし、突然変異の解析を行った。炭素イオンビームと線を照射したイネ品種「日本晴」と「ひとめぼれ」について、玄米の外観とヨウ化カリウム染色を指標にして、waxy突然変異体を取得した。取得した突然変異体の変異の種類について、DNA配列解読とPCR増幅法で解析した結果、シロイヌナズナで報告されているような、炭素イオンビーム照射による点様突然変異とrearrangementがイネでも生じていることが明らかになった。
竹田 敏一*; 宇根崎 博信*; 中野 誠*; 荒川 恵史*; 佐久間 啓臣*; 栗坂 健一*; 伊藤 登*; 大江 貴司*; 山口 嘉温*
PNC TJ2605 87-001, 204 Pages, 1987/03
本報告書は次の五部から構成されている。第一部: 高速臨界集合体の詳細解析第二部: 格子均質化統一理論の適用性第三部: 3次元輸送拡散計算法第四部: 高速炉における3次元輸送補正第五部: 共鳴エネルギー領域の感度解析
線の変異誘発効果の比較森田 竜平*; 森下 敏和*; 中川 仁*; 西村 実*; 山口 博康*; 横田 裕一郎; 長谷 純宏; 田中 淳
no journal, ,
イオンビームは新しい変異原としてさまざまな植物で利用されている。しかし、イオンビームで誘発される変異については、シロイヌナズナ以外の植物では情報が乏しい。本研究では、イネでイオンビーム照射により誘発される突然変異を明らかにし、線と比較する目的で、イネのwaxy突然変異体をスクリーニングし、突然変異の解析を行った。炭素イオンビームと線を照射したイネ品種「日本晴」と「ひとめぼれ」について、玄米の外観とヨウ化カリウム染色により、waxy突然変異体を得た。その結果、シロイヌナズナでは、炭素イオンビーム照射により点様突然変異とRearrangementの両方が生じることが報告されているが、イネでも同様の突然変異が生じることが明らかになった。
岡村 正愛*; 百瀬 眞幸*; 梅基 直行*; 戸栗 敏博*; 田中 淳; 長谷 純宏; 山口 博康*; 森下 敏和*
no journal, ,
本発表では、量子ビーム技術を利用した花卉園芸品種の作出について紹介する。われわれはこれまで、イオンビームをカーネーション等の花卉育種へ利用し、イオンビーム照射が線に比べて変異スペクトルが広く、新しい花色や花形のカーネーションを作出できることを明らかにした。また、ガクの形状,茎表面のワックス並びに脇芽の数といった栽培上有用な形質を付与できることも明らかになった。この技術を利用して世界的競争力のある新品種を作り出すことに成功し、ヨーロッパを中心に既に販売が開始されている。加えて、これまで明確なデータがなかった線の緩照射について調査した結果、線の急照射に比べて変異スペクトルが広がることがわかった。緩照射は照射に時間がかかるものの新しい変異を得る有効な方法の1つであると言える。さらに、花色がオレンジ色から黄色に変化した変異体では、DFR(dihydroflavanol 4-reductase)遺伝子へのトランスポゾンの挿入が関与していることが明らかになり、放射線によってトランスポゾンが活性化され変異を生み出す可能性が示唆された。
線における変異誘発効果の比較; ギニアグラスとソルガム中川 仁*; 稲福 正史*; 草場 信*; 山口 博康*; 森下 敏和*; 森田 竜平*; 西村 実*; Hoeman, S.*; 横田 裕一郎; 長谷 純宏; et al.
no journal, ,
熱帯イネ科作物・牧草類の生殖様式は多様であり、これらが複雑に関係した多くの種が存在する。このため、特に栄養繁殖やアポミクシス種に関しては突然変異育種が試みられた。ギニアグラスはアポミクシス熱帯牧草種であり、二倍体系統を染色体倍加した四倍体有性生殖中間母本「熱研1号(農1号)」が育成され、四倍体アポミクシス系統との交配技術が確立された。交配によるアポミクシスの連鎖解析が行われたが、その領域はクラスター状でかなり大きいことが示唆され、放射線照射による関連遺伝子領域の破壊による解析が期待されている。一方、ソルガムは熱帯アフリカで栽培化され、アフリカ全域,インド,中国や日本に広がった、稲,麦,トウモロコシ,大麦に次ぐ五大穀物の一つである。我が国ではおもに南九州において飼料用として広く栽培されており、現在、バイオマス作物として新たな育種が期待されている。ここでは、この両種を用いて行った線照射と炭素イオンビーム照射による生存率等の照射当代に現れた差について報告する。
線の「効率」の比較山口 博康*; 長谷 純宏; 田中 淳; 鹿園 直哉; 出花 幸之介*; 清水 明美*; 森下 敏和*
no journal, ,
イオンビームは線と比べて高い生物効果や変異誘発効果を有することが知られている。しかし、突然変異育種のための変異原としての有用性を議論するためには変異率だけでは十分ではない。不稔などの望ましくない影響の出現に対する変異頻度の高さは「効率」と定義され、変異原の有用性の一つの指標とされる。そこで本研究では、イオンビームと線とで「効率」を比較した。生存率及び稔実率を基準とした3種のイオンビームの効率は、線と同等かそれ以上であると判断された。生存率や稔実率の低下は染色体異常によることから、効率が高いことは照射当代における染色体の障害程度に対して変異頻度が高いことを示している。このことは、照射当代をそのまま使う栄養繁殖性作物においては、障害の少ない変異体を獲得するという点で重要であり、イオンビームは線よりも優れていると考えられた。
線照射により作出された変異体におけるキメラ構造の差異山口 博康*; 清水 明美*; 長谷 純宏; 田中 淳; 出花 幸之介*; 森下 敏和*
no journal, ,
イオンビームは線と比較してエネルギーが高く、致死などに及ぼす生物効果が高いことが示されているが、今回、キクの側芽に対するイオンビーム及び線照射により作出された変異体において、それらのキメラ構造に差異がみられたので報告する。無菌培養により維持しているキク「大平」の腋芽を1芽ずつに切り分け、原子力機構のAVFサイクロトロンを用いて炭素イオンを2Gy、ヘリウムイオンを5及び10Gy、また、放射線育種場において線を80Gyで照射した。培養下で2回の切り分けを行い育成した植物を、順化し圃場に定植し、花色変異体を選抜した。得られた花色変異体のキメラ性を確認するため、根から植物を再生し、LIII層の細胞に由来する植物の花色を調査した。炭素イオン及びヘリウムイオンによって得られた花色変異体には、その根からの再分化植物の花色が変異体の花色と同じ、すなわちLI層とLIII層とが同じ花色変異をしていた変異体も得られた。一方、線ではこのような変異体は得られなかった。本研究において、側芽に対するイオンビーム照射によりLI層からLIII層が一つの変異細胞由来となり、細胞層を超えて変異セクターが拡大することが観察された。
線照射により作出された変異体におけるキメラ構造の差異山口 博康*; 清水 明美*; 長谷 純宏; 田中 淳; 出花 幸之介*; 森下 敏和*
no journal, ,
突然変異は細胞単位で起こるため、茎頂分裂組織に起きた突然変異はセクター状となる。線を照射することにより茎頂分裂組織の始原細胞が死滅し、その後、周辺の少数の細胞が再分化して新たに不定芽が形成される内部摘芽と呼ばれる現象が、変異セクターを拡大する方法として報告されている。イオンビームはエネルギーが高く、内部摘芽に有効であると考え、キクの側芽を材料としてイオンビーム及び線照射により得られた花色変異体のキメラ構造を比較した。キク"大平"の側芽にイオンビーム及び線を照射し、培養下で2回の切り分けを行った後、花色変異体を選抜した。得られた花色変異体のキメラ性を確認するために根から植物体を再生した。両者が同じ花色変異を示した場合は、L1層からL3層までがひとつの変異細胞に由来すると考えられる。イオンビームではキメラでない変異体も得られたが、線ではすべての変異体が周縁キメラであると考えられた。イオンビーム照射では茎頂分裂組織の層構造の破壊と少数の細胞からのその再構築が起こったのに対し、線では層構造が壊されるような影響はなかったために周縁キメラとなったと考えられた。
線及びイオンビーム照射によって得られたダッタンソバ半矮性変異体の特性森下 敏和*; 清水 明美*; 山口 博康*; 出花 幸之介*; 六笠 裕治*; 相井 城太郎*; 長谷 純宏; 鹿園 直哉; 田中 淳; 宮沢 豊*; et al.
no journal, ,
ダッタンソバはルチン含量が高く機能性食品素材として注目されているが、育成品種は少なく、放射線育種による新品種の育成が期待される。本発表では、線やイオンビーム照射により得た耐倒伏性を有する半矮性変異体の育成経過と特性について報告する。1999年から2004年にかけてダッタンソバ品種「Rotundatum」,「Pontivy」及び「北系1号」の乾燥種子に放射線育種場の線、原子力機構のAVFサイクロトロン及び理化学研究所のリングサイクロトロンで各種イオンビームを照射し、M2世代で変異体を選抜した。その後世代を重ねて変異を固定し、7系統の耐倒伏性の半矮性変異体を得た。これらの半矮性系統の草丈と主茎長は原品種の1/3から2/3であった。一般的に草丈と収量との間には正の相関が存在するが、これらの系統は草丈の低下に伴う収量減は少なく、着粒が密であった。これらの半矮性系統の主茎は原品種より節間が短いことが主茎の強度を高め耐倒伏性をもたらしていると推測された。現在これらの栽培特性を明らかにするための栽培試験、及び半矮性遺伝子を明らかにするための交配試験や遺伝子解析を進めている。
白石 裕也*; 山口 敏和*; 小紫 公也*; 小田 靖久; 梶原 健; 高橋 幸司; 春日井 敦; 坂本 慶司
no journal, ,
マイクロ波ロケットについて、雰囲気圧力、並びに電力密度に対する推進性能の依存傾向を明らかにするため、170GHz大電力ジャイロトロンをマイクロ波の発振源として、圧力ゲージを用いて推力の測定を行った。推力測定の結果、マイクロ波ロケットの推進性能は、高い雰囲気圧力においては、大気圧同様に、高い電力密度で高性能が得られることが示された。その一方で、低い雰囲気圧力では、あまり高い性能が得られず、また電力密度への依存傾向は弱くなることが示された。したがって、推進機システムの設計において、推進機内圧力条件の最適化が必要であると考えられる。
小田 靖久; 梶原 健; 高橋 幸司; 春日井 敦; 坂本 慶司; 山口 敏和*; 小紫 公也*
no journal, ,
In this study, millimeter wave (MMW) shock wave was visualized using shadow graph method. The high power MMW beam generated by 1 MW-class 170 GHz gyrotron was supplied into a shock tube which had rectangular section part with visible window. As a result, the shock wave was nearly uniform and straight to the tube section and it propagated in constant velocity. The propagation velocity of shock wave and the ionization front was deduced from series of photographs. As a result, both velocities were 500 m/s and 430 m/s, respectively. Shock wave and the ionization front of plasma were detached to each other. However shock wave and the ionization front were propagated in steady state. Although the shock wave was detached from the ionization front, the MMW plasma supported the shock wave in the tube at steady state. This was because the power absorbed by plasma was supplied to shock wave without loss in the tube.
小田 靖久; 梶原 健; 高橋 幸司; 春日井 敦; 坂本 慶司; 山口 敏和*; 小紫 公也*
no journal, ,
The millimeter wave breakdown is an important phenomenon in the transmission technology for the high power millimeter wave beam in the atmosphere. First, the development of the breakdown plasma was visualized using a high speed video camera. Next, the shock wave generated by breakdown plasma was visualized using shadow graph method. A high power millimeter wave beam generated by 170GHz-1MW gyrotron was used. As a result, small luminescence plasma spots formed the ionization front of the breakdown plasma and they propagated in the supersonic velocity. The shock wave was formed in front of the ionization front. The propagation velocity of shock wave was nearly same to the ionization front velocity. This indicates that the shock wave was supported by millimeter wave plasma.
小田 靖久; 山口 敏和*; 梶原 健; 高橋 幸司; 春日井 敦; 小紫 公也*; 坂本 慶司
no journal, ,
The structure formation of atmospheric millimeter wave breakdown plasma was observed. The development of the breakdown on a high power Gaussian and non-Gaussian beam was visualized. The trajectory of ionization spots depending on beam profile was found to form the filament structure.
山口 敏和*; 小田 靖久; 白石 裕也*; 梶原 健; 高橋 幸司; 春日井 敦; 坂本 慶司; 小紫 公也*; 荒川 義博*
no journal, ,
次世代の低コスト宇宙輸送ロケットとして期待されるマイクロ波推進における放電現象の物理を解明するため、ミリ波放電実験を行い、放電部の可視化を行った。ミリ波源として、日本原子力研究開発機構が核融合プラズマ加熱用に開発した170GHz1MW級ジャイロトロンを用い、パラボラ集光器により集光して放電を起こした。可視化手法として、He-Neレーザー光を光源に利用したシャドウグラフ法を用いた。放電開始部におけるプラズマ及び衝撃波の可視化画像の解析から、マイクロ波推進における放電現象の生成初期についての議論について講演する。
山口 敏和; 小田 靖久; 梶原 健; 高橋 幸司; 春日井 敦; 小紫 公也*; 坂本 慶司
no journal, ,
大気圧ミリ波放電は、大気中における大電力ミリ波伝送の際、またミリ波プラズマ応用の際に特に研究の対象となる。大気圧やそれに近い圧力下におけるミリ波放電では、フィラメント構造を有したプラズマが観察され、プラズマ領域の先端(電離波面)が、放電後に照射されたミリ波のエネルギーを吸収しながら照射源方向へ伝播していくことが確認された。このプラズマの微細構造について物理的に考察するため、プロファイルの異なる二種類のビームを生成,集光し、プラズマ形状への影響を調べた。表面に微細な凹凸を有する二枚一組の位相補正鏡を介することで、ビームプロファイルを変えることができる。170GHz-1MWジャイロトロンにより発振されたビームウェイスト40mmのガウス分布のビームプロファイルを、これら二組の位相補正鏡を介してリング及びフラットへと変化させた。これを円筒管に接続した3次元放物鏡により集光しミリ波放電プラズマを生成した。電離波面は局所電力密度の高い領域を伝播し、それぞれ異なるプラズマ形状を示した。集光鏡に圧力素子を取り付け、放電に伴う衝撃波による管内圧力の測定を行い、プラズマ形状の違いとの相関について考察した。
