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論文

Secondary radiocesium contamination of agricultural products by resuspended matter

二瓶 直登*; 吉村 和也; 奥村 大河*; 田野井 慶太朗*; 飯島 和毅; 小暮 敏博*; 中西 友子*

Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 318(1), p.341 - 346, 2018/10

 被引用回数:1 パーセンタイル:70.85(Chemistry, Analytical)

Komatsuna (${it Brassica rapa L.}$) was cultivated in pots using non-contaminated soil and water, and the pots were arranged 30, 60, and 120 cm above the ground surface. The experiment site was located 4.5 km from the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant and had an ambient dose rate of approximately 1.4 $$mu$$Sv/h. The radiocesium concentration in the above ground parts without washing ranged from 22 to 333 Bq/kg (dry weight). The radiocesium concentration in the washed plants was predominantly lower than in the un-washed plants. Komatsuna cultivated lower to the ground tended to have a higher radiocesium concentration. Therefore, it can be posited that radiocesium detected in Komatsuna leaves was derived from ground surface.

論文

Cesium adsorption/desorption behavior of clay minerals considering actual contamination conditions in Fukushima

向井 広樹*; 廣瀬 農*; 甕 聡子*; 菊池 亮佑*; 田野井 慶太朗*; 中西 友子*; 矢板 毅; 小暮 敏博*

Scientific Reports (Internet), 6, p.21543_1 - 21543_7, 2016/02

 被引用回数:71 パーセンタイル:2.69(Multidisciplinary Sciences)

Cesium adsorption/desorption experiments for various clay minerals, considering actual contamination conditions in Fukushima, were conducted using the $$^{137}$$Cs radioisotope and an autoradiography using imaging plates (IPs). An aliquot containing 0.185 -1.85 Bq of $$^{137}$$Cs was dropped onto a substrate where various mineral particles were arranged. It was found that partially-vermiculitized biotite, which is termed "weathered biotite" (WB) in this study, from Fukushima sorbed $$^{137}$$Cs far more than the other clay minerals (fresh biotite, illite, smectite, kaolinite, halloysite, allophane, imogolite) on the same substrate. Cs-sorption to WB continued for about one day, whereas that to ferruginous smectite was completed within one hour. The sorbed $$^{137}$$Cs in WB was hardly leached with hydrochloric acid at pH 1, particularly in samples with a longer sorption time. The presence/absence of WB sorbing radiocesium is a key factor affecting the dynamics and fate of radiocesium in Fukushima.

論文

NaI(Tl) spectrometerとガンマカメラを駆使した農地汚染問題への取り組み

尹 永根; 鈴井 伸郎; 河地 有木; 山口 充孝; 田野井 慶太朗*; 石井 里美; 中西 友子*; 茅野 充男*; 中村 進一*; 渡部 浩司*; et al.

放射線と産業, (133), p.45 - 48, 2012/12

東京電力福島第一原子力発電所事故から飛散した放射性セシウム(Cs-134, Cs-137)による農地の汚染が深刻な問題となっている。生産者, 消費者双方からの極めて強い関心に伴い、土壌や肥料, 農産物などの放射性セシウムの計測や、農作物における放射性セシウムの追跡と、その動態解明といった研究の取り組みが必要である。そこで本稿では、(1)タリウムヨウ化ナトリウムシンチレーションスペクトロメーター(NaI(Tl) spectrometer)を利用した試料中のCs-134及びCs-137の弁別と定量分析の手法の開発や、(2)Cs-137のイメージングが可能なガンマカメラの開発について、われわれが取り組んできた研究やその成果の内容を紹介する。

論文

NaI(Tl)スペクトロメーターによるセシウム134及び137を弁別した定量方法

尹 永根; 鈴井 伸郎; 山口 充孝; 河地 有木; 田野井 慶太朗*; 中西 友子*; 茅野 充男*; 中村 進一*; 藤巻 秀

日本土壌肥料学雑誌, 83(3), p.296 - 300, 2012/06

東京電力福島第一原子力発電所事故から飛散した放射性セシウム(Cs-134, Cs-137)に対し、迅速かつ信頼性の高い定量分析が必要とされている。現在普及しつつあるNaI(Tl)スペクトロメーターは、安価で可搬性に優れ、取り扱いが容易であるが、エネルギー分解能が低く、Cs-134, Cs-137に由来する測定ピークが重なり合ってしまうため、両核種を区別して定量することが困難である。そこで本研究では、NaI(Tl)スペクトロメーターの計測から得られたスペクトルデータをもとに、Cs-134及びCs-137を弁別して定量する手法の確立を試みた。その結果、Cs-134には730keVから850keVまでのピーク面積を、Cs-137には662keVから720keVまでの面積を求め、さらにこれらにベースラインを設定してその下の面積を除いた値を用いると、定量性のよい放射能の算出ができることを見いだした。また、汚染土壌などの環境試料を市販の手芸用軽量樹脂粘土と均一に混合することにより、簡単に希釈系列を作成でき、検量線用試料として利用できることを見いだした。

論文

Dehydration process of fish analyzed by neutron beam imaging

田野井 慶太朗*; 濱田 洋祐*; 瀬山 祥平*; 斉藤 貴之*; 飯倉 寛; 中西 友子*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 605(1-2), p.179 - 184, 2009/06

 被引用回数:3 パーセンタイル:69.45(Instruments & Instrumentation)

Since regulation of water content of the dried fish is an important factor for the quality of the fish, water-losing process during dryin (squid and Japanese horse mackerel) was analyzed through neutron beam imaging. The neutron image showed that around the shoulder of mackerel, there was a part where water content was liable to maintain high during drying. To analyze water-losing process more in detail, spatial image was produced. From the images, it was clearly indicated that the decrease of water content was regulated around the shoulder part. It was suggested that to prevent deterioration around the shoulder part of the dried fish is an important factor to keep quality of the dried fish in the storage.

論文

The Effects of rhizosphere pH on Cd uptake of soybean seedlings

大矢 智幸*; 頼 泰樹*; 田野井 慶太朗*; 飯倉 寛; 中西 友子*

Radioisotopes, 56(11), p.729 - 736, 2007/11

ダイズをpHの異なる(pH4.5: 酸性土壌条件, pH6.5: 一般的な土壌条件)カドミウム入り生育溶液($$^{109}$$Cd-キャリアーを加えることで生育溶液のカドミウム濃度は1$$mu$$Mに調整+0.2mMカルシウム)で4日間生育することにより、ダイズ幼苗のカドミウム取り込みに対する根圏pHの影響を調べた。その結果、ダイズの根におけるカドミウム濃度は、根圏pHを6.5で生育したものはpH4.5で生育したものに比して3.4倍高い値を示した。また、根表面に吸着するカドミウムの量もpH6.5ではpH4.5に比べ1.3倍高い値を示した。しかしながら、両pH条件ともに根へ高い集積を示したにもかかわらず、カドミウム高集積に誘導された生理的障害(根組織の褐色化や側根の成長阻害)はpH6.5条件の根においてのみ観察された。また、地上部の蒸散量は地上部における高集積とは関係が認められなかった。

論文

Vanadium uptake and an effect of vanadium treatment on $$^{18}$$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

 被引用回数:10 パーセンタイル:37.86(Chemistry, Analytical)

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$$^{5+}$$)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$$alpha$$粒子を照射することにより製造した。$$^{48}$$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$$^{48}$$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。

論文

$$^{18}$$F used as tracer to study water uptake and transport imaging of a cowpea plant

中西 友子*; 田野井 慶太朗*; 横田 はる美*; Kang, D.-J.*; 石井 龍一*; 石岡 典子; 渡辺 智; 長 明彦; 関根 俊明; 松橋 信平; et al.

Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 249(2), p.503 - 507, 2001/08

マメ科の植物の中できわめて乾燥に強いと考えられるササゲ($it {Vigna unguliculata Walp.}$)を用いて水分吸収の計測を行った。ササゲは茎の下部に乾燥に耐えるための水分保持組織を発達させていると考えられている植物である。われわれは、中性子ラジオグラフィの手法を用いてこの組織が他の茎よりも水分量が多いことを確認した。またサイクロトロンによって製造された$$^{18}$$F標識水を用いてPETIS法によりササゲの水分吸収動態を測定した。インゲンマメとササゲで水分吸収を比較すると、乾燥処理でもササゲのほうが高い水分吸収活性を維持していることが示され、より乾燥に強い性質を有していることが示唆された。

論文

Comparison of $$^{15}$$O-labeled and $$^{18}$$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

ダイズにおける$$^{15}$$O標識水と$$^{18}$$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。$$^{15}$$O標識水(半減期: 2分)はサイクロトロンを用いて$$^{14}$$N(d,n)$$^{15}$$O反応により、また、$$^{18}$$F標識水(半減期: 110分)は$$^{16}$$O($$alpha$$,pn)$$^{18}$$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$$gamma$$線をBGO検出器(5cm$$times$$15cm)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、$$^{18}$$F標識水の方が$$^{15}$$O標識水より早く吸収されることがわかり、$$^{18}$$F標識水ではフッ素は$$^{18}$$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$$^{15}$$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$$^{15}$$O標識水の分布は見られなかった。

口頭

NaI(Tl)スペクトロメーターによるセシウム134及び137を弁別した定量方法

尹 永根; 鈴井 伸郎; 山口 充孝; 河地 有木; 田野井 慶太朗*; 中西 友子*; 茅野 充男*; 中村 進一*; 藤巻 秀

no journal, , 

東京電力福島第一原子力発電所事故から飛散した放射性セシウムによって、広い範囲に及ぶ地域が汚染された。そのため、膨大な量の試料に対する放射性セシウムの定量分析の需要が増加しており、4月から新基準値の適用に伴い、その分析の負担はさらに増えることが予測される。現在普及しつつあるNaI(Tl)スペクトロメーターは、安価で可搬性に優れ、取り扱いが容易であるが、エネルギー分解能(核種弁別能)が低いため核種の弁別定量は困難である。そこで本研究では、一般的なNaI(Tl)スペクトロメーターを用いて試料中のCs-134及びCs-137を定量解析する手法の確立を試みた。その結果(1)スペクトルの形式(チャンネルと計数値の組)でデータを出力すること、(2)エネルギー分解能が10%よりも優れている(小さい値をとる)こと、(3)チャンネル数が1024以上あること、の条件を満たしたNaI(Tl)スペクトロメーターを使って、持っている機器やソフトウェアだけで、Cs-134, Cs-137の両核種を弁別して正確に定量できる平易な手法の開発に成功した。

口頭

NaI(Tl) spectrometerと$$gamma$$カメラを駆使した農地汚染問題への取り組み

尹 永根; 河地 有木; 鈴井 伸郎; 石井 里美; 山口 充孝; 田野井 慶太朗*; 中西 友子*; 茅野 充男*; 中村 進一*; 渡部 浩司*; et al.

no journal, , 

東京電力福島第一原子力発電所事故から飛散した放射性セシウムにより、広い範囲に及ぶ地域が汚染された。その後、放射性セシウムの定量分析の需要が急激に増加し、4月から食品に対する新基準値の適用に伴い、その分析の負担はさらに増えると予測される。このような状況に対応するには、安価な計測機器を用いた平易な定量分析の方法を開発し、あらゆる現場へ広く普及させる必要がある。それに加え、Cs-137は水田土壌中で物理的減衰と降雨による溶脱を合わせて、半減するまで17年かかると推定した報告があり、長期化する汚染問題の解決に直結した「安全な農作物の作出」や「ファイトレメディエーション」といった、セシウムの動態を人為的に制御しようとする研究がこれから加速すると予想される。そのためには、放射性セシウムの動態を非破壊的かつ連続的に捉える計測技術が必要不可欠である。そこで本研究では、(1)NaI(Tl) spectrometerでは困難だった、試料中のCs-134及びCs-137の弁別と定量解析の手法の開発を行うと同時に、(2)Cs-137のイメージングが可能な$$gamma$$カメラの開発に着手した。

口頭

NaI(Tl)スペクトロメーターによるセシウム134及び137を弁別した定量方法

尹 永根; 鈴井 伸郎; 山口 充孝; 河地 有木; 田野井 慶太朗*; 中西 友子*; 茅野 充男*; 中村 進一*; 藤巻 秀

no journal, , 

現在、多くの地域において膨大な量の試料に対する放射性セシウムの迅速な定量分析が必要とされている。普及しつつあるNaI(Tl)スペクトロメーターは、安価で取り扱いが容易であるが、エネルギー分解能(核種弁別能)が低いため核種の弁別定量は困難である。そこで本研究では、一般のNaI(Tl)スペクトロメーターを用いて試料中のCs-134及びCs-137を弁別して定量する手法の確立を試みた。結果、(1)スペクトルの形式(チャンネルと計数値の組)でデータを出力すること、(2)エネルギー分解能が10%よりも優れている(小さい値をとる)こと、(3)チャンネル数が1024以上あること、の条件を満たしたNaI(Tl)スペクトロメーターを使って、特別な機器やソフトウェアを使用せずに、Cs-134, Cs-137の両核種を弁別して正確に定量できる平易な手法の開発に成功した。

口頭

放射性セシウムの計測技術の開発; 農産物等の簡易分析法、土壌から植物への吸収・移行の画像化

尹 永根; 鈴井 伸郎; 河地 有木; 山口 充孝; 田野井 慶太朗*; 中西 友子*; 茅野 充男*; 中村 進一*; 渡部 浩司*; 山本 誠一*; et al.

no journal, , 

農作物などの放射性セシウム(Cs-134及びCs-137)による汚染、あるいはそのリスクに対して、生産者,消費者の双方から極めて強い関心が寄せられている。そのため、食品や土壌,肥料など、膨大な数の試料に対する放射性セシウムの定量分析が求められている。このことから、一般的なNaI(Tl)スペクトロメーターを用いて試料中のCs-134及びCs-137を定量解析する、簡便で追加コストのかからない手法の開発を行った。また、土壌から植物への放射性セシウムの移行性は、土壌の組成、植物の種類、施肥などの諸条件によって桁違いに変わるばかりか、鉱物への固定や有機質の分解などによって時間とともに変化することが示されている。したがって、ある特定の条件下の土壌と植物における放射性セシウムの動態を詳細に解明できる計測系が必要である。そこで、放射性セシウムの土壌-植物系における動態を画像として定量解析するRIイメージング技術の開発研究を進めてきた。本発表では開発に成功した放射性セシウムの簡易分析法と、現在開発を進めている2つの画像化技術を用いた予備的実験結果について報告を行う予定である。

口頭

普及を目指したCs-134及びCs-137の個別定量方法の確立

尹 永根; 鈴井 伸郎; 山口 充孝; 河地 有木; 田野井 慶太朗*; 中西 友子*; 茅野 充男*; 中村 進一*; 藤巻 秀

no journal, , 

現在、食品や土壌,肥料など、膨大な数の試料に対する放射性セシウム(Cs-134, Cs-137)の定量分析が求められている。普及が進んでいるNaI(Tl)スペクトロメーターはGe検出器に比べて、安価で取り扱いが容易であるが、エネルギー分解能(核種弁別能)が低いことから、Cs-134とCs-137を弁別して定量することが難しいという欠点がある。そこで本研究では、一般的なNaI(Tl)スペクトロメーターを用いて汚染試料中のCs-134及びCs-137を弁別して定量解析する手法の確立を試みた。その結果、汚染試料の計測から得られたスペクトルデータにおいて、Cs-134には730keVから850keVまでの領域を、Cs-137には662keVから720keVまでの領域を用い、それぞれに設定したベースラインより下の領域を除くことで、線形性のよい定量値が算出できることを見いだした。また、汚染土壌などの環境試料を粉砕して市販の手芸用軽量樹脂粘土と均一に混和することで、保存性のよい希釈系列を簡単に作成し、検量線用試料として利用できる方法の確立に成功した。

口頭

NaI(Tl)スペクトロメーターによるCs-134と137を弁別した簡易定量法

尹 永根; 鈴井 伸郎; 山口 充孝; 河地 有木; 田野井 慶太朗*; 中西 友子*; 茅野 充男*; 中村 進一*; 藤巻 秀

no journal, , 

現在、多くの地域において膨大な試料に対する放射性セシウムの迅速な定量分析が必要とされている。普及しているNaI(Tl)スペクトロメーターは、安価で取り扱いが容易であるが、エネルギー分解能(核種弁別能)が低いため核種の弁別定量は困難である。そこで本研究では、一般のNaI(Tl)スペクトロメーターを用いて試料中のCs-134及びCs-137を弁別して定量する手法の確立を試みた。その結果、(1)スペクトル形式でデータを出力すること、(2)エネルギー分解能が10%よりも優れていること、(3)チャンネル数が1024以上あること、の条件を満たしたNaI(Tl)スペクトロメーターを使って、特別な機器やソフトウェアなどの追加コストなしに、Cs-134, Cs-137両核種を弁別して正確に定量できる平易な手法の開発に成功した。

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