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論文

Hydrophobic platinum honeycomb catalyst to be used for tritium oxidation reactors

岩井 保則; 久保 仁志*; 大嶋 優輔*; 野口 宏史*; 枝尾 祐希; 谷内 淳一*

Fusion Science and Technology, 68(3), p.596 - 600, 2015/10

 パーセンタイル:100(Nuclear Science & Technology)

トリチウム酸化反応器に適用可能な疎水性白金ハニカム触媒を開発した。ハニカム形状の触媒は圧力損失を減少させることができる。試作した疎水性触媒はメタルハニカム担体と炭化ケイ素ハニカム担体の二種類である。白金微粒子を数ナノメートルに微細化することで微量トリチウムの触媒酸化活性を大幅に向上させることができた。水素濃度は総括反応速度にほとんど影響を与えない。白金表面上への水蒸気と水素の競合吸着の影響から反応速度定数は底値を持つ。底値を示す水素濃度は、乾燥ガス下では100ppmであった。これらのハニカム触媒の活性はペレット状の疎水性触媒と同等であり、疎水性ハニカム触媒のトリチウム酸化反応器への適用可能性を示すことができた。

論文

Local structure analysis of BaTiO$$_3$$ modulated by Mn substitution

米田 安宏; 小原 真司*; 野口 祐二*; 宮山 勝*

Transactions of the Materials Research Society of Japan, 40(1), p.29 - 32, 2015/03

積層型セラミッックコンデンサとして広く用いられている強誘電体材料のチタン酸バリウム(BaTiO$$_3$$)は特性向上のための添加物ドーピングが研究されている。特にマンガン(Mn)はBaTiO$$_3$$の特性を大きく向上させる添加物として重要である。しかしながらMnは酸素欠損などの周囲の状況によって、その働きが大きく異なるため、Mn添加効果を正しく評価することは困難であった。しかしながら近年、酸素空孔がコントロール可能な作成法が実現し、Mnの添加効果を正確に評価できるサンプルが入手できるようになった。そこで、BaTiO$$_3$$にドープされたMnの価数をX-ray absorption fine structure (XAFS)を用いて決定し、添加物効果がもたらす構造変化を2体相関分布関数法を用いて検討した。その結果、MnはTiと同じ4価でドープされMn添加は局所構造に大きな影響を与えていることがわかった。

論文

Hydrophobic Pt catalyst for combustion of hydrogen isotopes at low temperatures

岩井 保則; 久保 仁志*; 佐藤 克美; 大嶋 優輔*; 野口 宏史*; 谷内 淳一*

Proceedings of 7th Tokyo Conference on Advanced Catalytic Science and Technology (TOCAT-7) (USB Flash Drive), 2 Pages, 2014/06

原子力施設で発生する水素やその同位体の燃焼処理を目的とした疎水性白金触媒を開発した。TKK-KNOITSという商品名を与えられた新型の疎水性水素燃焼触媒は水素燃焼において空気中の水蒸気や水ミスト、また燃焼反応により生成する水蒸気の影響を受けにくい。よって室温近傍の低温においても高い活性を維持し、水素を燃焼させることが可能である。TKK-KNOITS触媒は他の疎水性触媒と比較して極低濃度から高濃度までの幅広い水素濃度に適用可能であることを明らかとした。従来の高分子を担体とする疎水性白金触媒は高分子に特有の耐熱性の低さから水素燃焼用途に不向きであったが、TKK-KNOITS触媒は無機物質を担体としており、873Kまでの高い耐熱性を有していることを確認した。

論文

Ion beam analysis of quaternary Heusler alloy Co$$_{2}$$(Mn$$_{1-x}$$Fe$$_{x}$$)Si(111) epitaxially grown on Ge(111)

川久保 雄基*; 野口 雄也*; 平田 智昭*; 鳴海 一雅; 境 誠司; 山田 晋也*; 浜屋 宏平*; 宮尾 正信*; 前田 佳均

Physica Status Solidi (C), 10(12), p.1828 - 1831, 2013/12

 パーセンタイル:100

We have investigated crystal quality of Co$$_{2}$$(Mn$$_{1-x}$$Fe$$_{x}$$)Si (CMFS) epitaxially grown on Ge(111) by using Rutherford-backscattering spectrometry and an axial-ion-channeling technique. It was found that the CMFS/Ge and Co$$_{2}$$FeSi (CMFS with x = 1)/Ge have larger static atomic displacement than Fe-based ternary Heusler alloy Fe$$_{2}$$MnSi and Fe$$_{2}$$CoSi/Ge(111). Quaternary alloys may be affected by increase of mixing entropy. Significant disordering at the interface of CMFS with x = 0.75 was found, and discussed on the basis of thermodynamics.

論文

Suggestion of typical phases of in-vessel fuel-debris by thermodynamic calculation for decommissioning technology of Fukushima-Daiichi Nuclear Power Station

池内 宏知; 近藤 賀計*; 野口 芳宏*; 矢野 公彦; 鍛治 直也; 鷲谷 忠博

Proceedings of International Nuclear Fuel Cycle Conference; Nuclear Energy at a Crossroads (GLOBAL 2013) (CD-ROM), p.1349 - 1356, 2013/09

For the decommissioning of Fukushima-Daiichi Nuclear Power Station (1F), characterization of fuel-debris in cores of Unit 1-3 is necessary. In this study, typical phases of fuel-debris generated in reactor pressure vessel were suggested by means of thermodynamic calculation using compositions of core materials and core temperatures. At low ogygen potential where metallic zirconium remains, (U,Zr)O$$_{2}$$, UO$$_{2}$$, and ZrO$$_{2}$$ were formed as oxides, and oxygen-dispersed Zr, Fe$$_{2}$$(Zr,U), and Fe$$_{3}$$UZr$$_{2}$$ were formed as metals. With an increase in zirconium oxidation, the mass of those metals, especially Fe$$_{3}$$UZr$$_{2}$$, were decreased, but the other phases of metals hardly changed qualitatively. Consequently, (U,Zr)O$$_{2}$$ is suggested as a typical phase of oxide, and Fe$$_{2}$$(Zr,U) is suggested as that of metal. This result can contribute to the characterization of debris in 1F, which will be also revised by considering the effect of iron content in RPV.

論文

Evaluation of SCCVII tumor cell survival in clamped and non-clamped solid tumors exposed to carbon-ion beams in comparison to X-rays

平山 亮一*; 鵜澤 玲子*; 高瀬 信宏*; 松本 孔貴*; 野口 実穂; 幸田 華奈*; 尾崎 匡邦*; 山下 慶*; Li, H.*; 加瀬 優紀*; et al.

Mutation Research; Genetic Toxicology And Environmental Mutagenesis, 756(1-2), p.146 - 151, 2013/08

 被引用回数:12 パーセンタイル:44.64(Biotechnology & Applied Microbiology)

The aim of this study was to measure the RBE (relative biological effectiveness) and OER (oxygen enhancement ratio) for survival of cells within implanted solid tumors following exposure to 290 MeV/nucleon carbon-ion beams or X-rays. Squamous cell carcinoma cells (SCCVII) were transplanted into the right hindlegs of syngeneic C3H male mice. Irradiation with either carbon-ion beams with a 6-cm spread-out Bragg peak (SOBP, at 46 and 80 keV/$$mu$$m) or X-rays was delivered to 5-mm or less diameter tumors. We defined three different oxygen statuses of the irradiated cells. Hypoxic and normoxic conditions in tumors were produced by clamping or not clamping the leg to avoid blood flow. The RBE values increased with increasing LET in SOBP beams. The OER values of carbon-ion irradiated samples were small in comparison to those of X-ray irradiated samples. However, no significant changes of the OER at proximal and distal positions within the SOBP carbon-ion beams were observed. To conclude, we found that the RBE values for cell survival increased with increasing LET and that the OER values changed little with increasing LET within the SOBP carbon-ion beams.

論文

Aerosol deposition and behavior on leaves in cool-temperate deciduous forests, 3; Estimation of fog deposition onto cool-temperate deciduous forest by the inferential method

堅田 元喜; 山口 高志*; 佐藤 春菜*; 渡邊 陽子*; 野口 泉*; 原 宏*; 永井 晴康

Asian Journal of Atmospheric Environment, 7(1), p.17 - 24, 2013/03

日本北部の摩周湖周辺の冷温帯落葉樹林への霧水沈着を、霧水量(LWC)と霧水沈着速度のパラメタリゼーションを用いた推計法によって推定した。ヨーロッパでの野外観測と詳細な多層大気-植生-土壌モデルを用いた数値実験に基づいて提案された2つの霧水沈着速度のパラメタリゼーションを試験した。水平視程(VIS)とLWCの関係式を用いて、推計法の入力データであるLWCの1時間値を作成した。VISから計算した週平均のLWCと霧捕集装置によって測定された観測値との間には、良い相関が見られた。LWCと2つのパラメタリゼーションを用いた推計法によって計算された霧水沈着量は、林内雨から計算した霧水沈着量とファクター2から3で一致した。この結果から、推計法によって冷温帯落葉樹林への霧水沈着量を概算値を推定できることが示された。風速,樹冠に捕集された雨・霧粒の蒸発、及び森林の葉面積に関する現在の沈着速度のパラメタリゼーションの問題点を議論した。

論文

Aerosol deposition and behavior on leaves in cool-temperate deciduous forests, 2; Characteristics of fog water chemistry and fog deposition in northern Japan, in 2010

山口 高志*; 野口 泉*; 渡邊 陽子*; 堅田 元喜; 佐藤 春菜*; 原 宏*

Asian Journal of Atmospheric Environment, 7(1), p.8 - 16, 2013/03

2010年5月から11月にかけて、摩周湖における霧の化学特性の測定と林内雨法による霧水沈着量を推定を実施した。NH$$_{4}$$$$^{+}$$とSO$$_{4}$$$$^{2-}$$は、それぞれ最も支配的な陽イオン及び陰イオンであった。霧水のpHは4.2から6.4であり、平均値は5.1であった。観測期間中、霧水中のNH$$_{4}$$$$^{+}$$とSO$$_{4}$$$$^{2-}$$の平衡比は1を超えており、NH$$_{4}$$$$^{+}$$が霧水の中性化の重要な要因であることが示唆された。イベント別の霧水沈着速度と霧水沈着量は、それぞれ0.11mm h$$^{-1}$$及び117mmであった。霧水中に含まれる窒素の沈着量は26.1meq m$$^{-1}$$であり、既報の雨による窒素沈着量を上回った。

論文

Electronic and local structures of Mn-doped BiFeO$$_3$$ crystals

米田 安宏; 北中 佑樹*; 野口 祐二*; 宮山 勝*

Physical Review B, 86(18), p.184112_1 - 184112_11, 2012/11

 被引用回数:34 パーセンタイル:13.13(Materials Science, Multidisciplinary)

今日の強誘電体材料においてマンガン添加はなくてはならない物質改善の手法である。しかし、その個々の物質の機能向上の機構は未だ十分にはわかっていない。そこで近年マルチフェロイック材料としても注目されているビスマスファライトを用いてマンガン添加による強誘電性機能向上のメカニズムを電子構造と局所構造の両面から調べた。特に添加したマンガンの価数がどうなっているかは、重要な問題で有りこれまで直接測定されたことはなかった。今回、われわれの測定によって強誘電性の向上が認められたビスマスフェライトに添加されたマンガンの価数は2価になっていることがわかった。これは予想を覆す結果であり、添加されたマンガンが2価となるためにはビスマスサイトからの電荷移動を考慮する必要がある。強誘電体であるビスマスフェライトに強相関的な振る舞いを見いだすことができた。

論文

Room-temperature reactor packed with hydrophobic catalysts for the oxidation of hydrogen isotopes released in a nuclear facility

岩井 保則; 佐藤 克美; 谷内 淳一*; 野口 宏史*; 久保 仁志*; 原田 伸夫*; 大嶋 優輔*; 山西 敏彦

Journal of Nuclear Science and Technology, 48(8), p.1184 - 1192, 2011/08

微量トリチウムを室温・飽和水蒸気雰囲気下においても効率的に酸化するための無機ベース疎水性白金触媒H1Pを開発した。流通式反応器を用いてトリチウムガスを使用して測定したH1Pの室温における総括反応速度係数は汎用アルミナ白金触媒と比較して高い値を示した。また飽和水蒸気雰囲気下で使用した場合のH1Pの総括反応速度係は、H1Pの優れた疎水性能により乾燥条件下と比較して微小な低下に留まった。反応の律速段階は室温近傍温度では表面反応律速であるが、40$$^{circ}$$C以上ではH1Pの微小細孔の影響で細孔拡散抵抗の寄与が見られた。室温における総括反応速度係数の空間速度依存性及び水素濃度依存性もあわせて定量的に評価した。

論文

Irradiation history of Itokawa regolith material deduced from noble gases in the Hayabusa samples

長尾 敬介*; 岡崎 隆司*; 中村 智樹*; 三浦 弥生*; 大澤 崇人; 馬上 謙一*; 松田 伸太郎*; 海老原 充*; Ireland, T.*; 北島 富美雄*; et al.

Science, 333(6046), p.1128 - 1131, 2011/08

 被引用回数:80 パーセンタイル:4.12(Multidisciplinary Sciences)

はやぶさが回収した小惑星イトカワの岩石粒子中の希ガス同位体組成を測定した結果、月試料に匹敵する高い濃度の太陽風起源He, Ne, Arを確認した。これらの希ガス組成は繰り返されたインプランテーションと、イトカワ上のレゴリス粒子同士の摩擦によってHeに富んだリムの除去による選択的Heの損失によって説明可能である。イトカワ上のレゴリスの照射時間はわずか1000万年未満であり、小さな小惑星上の物質が容易に宇宙空間に散逸してしまうことを反映している。

論文

Induction of DNA DSB and its rejoining in clamped and non-clamped tumours after exposure to carbon ion beams in comparison to X-rays

平山 亮一*; 鵜沢 玲子*; 松本 孔貴*; 野口 実穂; 加瀬 優紀*; 高瀬 信宏*; 伊藤 敦*; 小池 幸子*; 安藤 興一*; 岡安 隆一*; et al.

Radiation Protection Dosimetry, 143(2-4), p.508 - 512, 2011/02

 被引用回数:9 パーセンタイル:30.67(Environmental Sciences)

マウスの足に移植した腫瘍の上部をクランプした、又はクランプしない状態で80keV/$$mu$$mの炭素線、及びX線を照射したときのDSBの誘導、及び再結合について調べた。腫瘍のDSB生成量は定電圧電気泳動法により測定した。X線照射後のDSBのOERは1.68$$pm$$0.31で、この値は照射1時間後での変化は見られなかった(1.40$$pm$$0.26)。In situにおいて、酸素存在下でのこれらの損傷は1時間で60から70%が再結合した。炭素線とX線照射下において、DSBの誘発及び再結合の割合に違いは見られなかった。ゆえに、炭素線照射後のOER値及び再結合率はX線照射後と同じであり、炭素線のRBEは酸素存在下で1に近い値となった。In vivoにおけるDSBの収量は照射線量,酸素の状況,再結合時間に依存し、放射線の種類には依存しないと考えられる。

論文

Recent progress in the energy recovery linac project in Japan

坂中 章悟*; 明本 光生*; 青戸 智浩*; 荒川 大*; 浅岡 聖二*; 榎本 収志*; 福田 茂樹*; 古川 和朗*; 古屋 貴章*; 芳賀 開一*; et al.

Proceedings of 1st International Particle Accelerator Conference (IPAC '10) (Internet), p.2338 - 2340, 2010/05

日本においてERL型放射光源を共同研究チームで提案している。電子銃,超伝導加速空洞などの要素技術開発を進めている。また、ERL技術の実証のためのコンパクトERLの建設も進めている。これら日本におけるERL技術開発の現状について報告する。

論文

Development of a Japanese adult female voxel phantom

佐藤 薫; 野口 宏; 江本 豊*; 古賀 佑彦*; 斎藤 公明

Journal of Nuclear Science and Technology, 46(9), p.907 - 913, 2009/09

健康な女性ボランティアのCT画像を用いて、日本人成人女性の精密全身ボクセルファントム(以下、JFファントムと呼ぶ。)を開発した。JFファントムは身長152cm,体重44kgで、平均的な日本人成人女性と比較してやや小さい。JFファントムは、約1mm$$^{3}$$角のボクセルより構成されているため、甲状腺,胃壁等の小さくて複雑な形状を有する臓器だけでなく、子宮,卵巣等の女性特有の臓器形状も精密に再現している。すなわち、JFファントムは、内部及び外部被ばくにおいて日本人成人女性に対する精密な線量評価に利用することができる。本稿では、JFファントムの構築方法及びその特長について述べる。

論文

Progress in R&D efforts on the energy recovery linac in Japan

坂中 章悟*; 吾郷 智紀*; 榎本 収志*; 福田 茂樹*; 古川 和朗*; 古屋 貴章*; 芳賀 開一*; 原田 健太郎*; 平松 成範*; 本田 融*; et al.

Proceedings of 11th European Particle Accelerator Conference (EPAC '08) (CD-ROM), p.205 - 207, 2008/06

コヒーレントX線,フェムト秒X線の発生が可能な次世代放射光源としてエネルギー回収型リニアック(ERL)が提案されており、その実現に向けた要素技術の研究開発が日本国内の複数研究機関の協力のもと進められている。本稿では、ERL放射光源の研究開発の現状を報告する。

論文

Ratio of aerosol and gases of radioactive chlorine and particle size distribution of aerosol formed by high-energy proton irradiation

横山 須美; 佐藤 薫; 真辺 健太郎; 野口 宏; 金子 広久; 沖 雄一*; 飯田 孝夫*; 田中 進*

Radiation Protection Dosimetry, 127(1-4), p.392 - 397, 2007/11

 パーセンタイル:100(Environmental Sciences)

高エネルギー加速器施設において、空気の核破砕反応によって生成される放射性核種の吸入による内部被ばく線量を評価するためには、核種の物理化学的特性が重要となる。しかし、高エネルギー陽子照射場において核破砕反応により空気中のArから生成される放射性塩素の性状に関する十分な情報がない。そこで、Arを添加した空気に48MeVの陽子を照射して生成される放射性塩素のエアロゾル・ガス比を測定した。また、放射性塩素エアロゾルの生成に寄与する非放射性エアロゾルの粒径分布及び化学形を測定した。この結果、放射性塩素は、エアロゾル,酸性ガス,非酸性ガスで存在すること,放射性塩素エアロゾルの割合は70%以上であること、放射性塩素ガスは30%が酸性ガス及び70%が非酸性ガスであることを明らかにした。また、照射初期段階の非放射性エアロゾル濃度は、20$$sim$$30nmにピークを持ち、10分後には、多くの粒子が200nm以下に幅広く分布した。このことから、加速器施設のビームライン周辺において、非放射性エアロゾルへの放射性塩素の付着により生成される放射性塩素エアロゾルの粒径は、ICRPのデフォルト値よりもかなり小さいと考えられる。

論文

Development of a voxel phantom of Japanese adult male in upright posture

佐藤 薫; 野口 宏; 遠藤 章; 江本 豊*; 古賀 佑彦*; 斎藤 公明

Radiation Protection Dosimetry, 127(1-4), p.205 - 208, 2007/11

 被引用回数:12 パーセンタイル:29.03(Environmental Sciences)

内部被ばく線量評価に用いる比吸収割合(SAFs)の計算では、人体ファントムが必要である。しかし、これまでに開発された人体ファントムは、臥位姿勢の臓器位置及び形状を再現したものである。しかし、放射線に被ばくする時の姿勢はさまざまであることから、姿勢がSAFsに及ぼす影響を調べることは重要である。本研究では、立位のCT画像データに基づいてボクセルファントムを開発し、臥位と立位の姿勢の違いがSAFsに及ぼす影響を調べた。姿勢による臓器位置の変化を直接調べるため、発表者が既に開発している臥位姿勢の日本人成人男性ボクセルファントムであるJMと同じ被験者をボランティアとして選び、CT画像データを取得した。開発した立位姿勢ボクセルファントムは、JM2と名付けた。JM2のボクセルサイズは、JMと同じ約1mm角であり、臓器の形状及び位置を精密に再現している。本報告では、JM及びJM2の身体的特徴の違いについて述べるとともに、JM2の臓器における光子吸収割合をJMと比較し、両姿勢における吸収割合の違いを解析した。

論文

Application of voxel phantoms and Monte Carlo method to whole-body counter calibrations

木名瀬 栄; 高木 俊治*; 野口 宏; 斎藤 公明

Radiation Protection Dosimetry, 125(1-4), p.189 - 193, 2007/07

 被引用回数:14 パーセンタイル:25.06(Environmental Sciences)

全身カウンタの校正において、ボクセルファントムとモンテカルロ法を用いた数学的校正手法の適用を行った。ボクセルファントムとモンテカルロ法を用いた全身カウンタの数学的校正手法による結果は、実測による校正結果と良い一致を示し、その妥当性が確認された。

論文

Japanese adult male voxel phantom constructed on the basis of CT images

佐藤 薫; 野口 宏; 江本 豊*; 古賀 佑彦*; 斎藤 公明

Radiation Protection Dosimetry, 123(3), p.337 - 344, 2007/02

 被引用回数:31 パーセンタイル:7.94(Environmental Sciences)

健康な日本人成人男性ボランティアのCT画像を利用して精密全身ボクセルファントム(以下、JMファントム)を開発した。JMファントムの特徴について、以前に原研で開発したボクセルMIRDファントム及び日本人成人男性ボクセルファントムとの比較を行った。JMファントムのボクセルサイズは、0.98$$times$$0.98$$times$$1mm$$^{3}$$であり、線量評価にとって重要な臓器の形状等が精密に再現されている。また、JMファントムの臓器形状は、原研において以前開発した日本人成人ボクセルファントム(ボクセルサイズ:0.98$$times$$0.98$$times$$10mm$$^{3}$$)と比較して、甲状腺や胃等の小さな、あるいは複雑な形状の臓器についてもリアリスティックに再現されていることを確認した。さらに、JMファントムの脳,腎臓,脾臓,膵臓,甲状腺及び膀胱における光子の自己吸収割合を評価し、他のファントムと比較した。その結果、臓器の重量,形状及び厚さは、光子の自己吸収割合の重要な決定要因の一つになることが示唆された。

論文

Concentration and daily excretion of uranium in urine of Japanese

Tolmachev, S.*; 桑原 潤; 野口 宏

Health Physics, 91(2), p.144 - 153, 2006/08

 被引用回数:11 パーセンタイル:31.91(Environmental Sciences)

被ばくをしていない日本人の尿中ウラン濃度を調査し、ウランの尿中排泄率を評価した。尿中ウランの測定はマイクロウェーブによる湿式灰化及び抽出クロマトグラフィーレジン(UTEVAレジン)を用いたオンライン化学分離の後に誘導結合プラズマ質量分析計で測定した。尿中ウラン濃度の分析結果は0.8$$sim$$35.6ng/Lの範囲であった。また、尿の希釈度を補正するために、尿中ウラン濃度をクレアチニン濃度で規格化した値は1.2$$sim$$17.8ng/g-クレアチニンであった。これらの結果は、被ばくしていない人の尿中ウランのこれまでの報告値の最も低い値に対応する。ICRPが勧告する24時間クレアチニン排泄量を用いてウラン排泄率を6.45ng/日(中央値)と算出した。日本人のウランの摂取に関する文献値とともにウランの胃腸管における吸収割合(f1)を推定したところ、0.007(中央値)であった。

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