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-rays after neutron capture by 
La for a T-violation search奥平 琢也; 清水 裕彦*; 北口 雅暁*; 広田 克也*; Haddock, C. C.*; 伊藤 維久也*; 山本 知樹*; 遠藤 駿典*; 石崎 貢平*; 佐藤 匠*; et al.
EPJ Web of Conferences, 219, p.09001_1 - 09001_6, 2019/12
原子核が熱外中性子を共鳴吸収する反応において、弱い相互作用起因のパリティ対称性の破れが核子間相互作用の最大10
倍増幅される現象が観測されている。この反応では時間反転対称性の破れにも同様の増幅効果があることが理論的に予言されており、全く新しい手法で未知の時間反転対称性の破れを世界最高感度で探索できる可能性がある。しかし、その増幅率は全ての核種で未知であり、この手法がもつ可能性を具体的に議論できていなかった。本研究ではJ-PARC, MLF, BL04のGe検出器群を用いて、La(n,)反応の角度分布測定を行い、世界で初めてLaで時間反転対称性の破れの増幅率を求めることに成功した。この結果を用いて、実験に必要な測定時間を見積もると、偏極率40%のLa核偏極技術、偏極率70%, 79atm・cmの
He Spin Filterを用意すれば、1.4日の測定で世界最高感度で時間反転対称性の破れ探索実験が可能であることが判明した。現在原子力機構では高性能なHe Spin Filterの開発を行なっており、本発表では線の角度分布測定の結果、及び共用ビームラインに適用するためのHe Spin Filterの開発の現状について発表する。
広田 耕一; 箱田 照幸; 島田 明彦; 田口 光正; 木村 敦; 小嶋 拓治
Proceedings of 12th International Conference on Radiation Curing in Asia (RadTech Asia 2011) (Internet), p.108 - 109, 2011/06
電子線によるVOC処理において最も困難なプロセスに、VOCの電子線照射によって生成する副産物の処理がある。この副産物を完全に酸化するため、オゾン分解触媒である二酸化マンガン触媒を導入した。この触媒は、照射により生成するオゾンを分解して活性酸素を発生させ、これにより副産物を酸化することができる。そこで、ガス処理専用の電子加速器と二酸化マンガンを備えたハイブリットVOC処理装置用いてトルエンとキシレンの混合ガスを処理したところ、11kGyでVOCを完全に無機化することができた。また、電子線によるダイオキシン類分解に関する研究では、高浜クリーンセンターの実ガス1,000m/hを用いてパイロット試験を行った。その結果、14kGyで排ガスに含まれるダイオキシン類の90%以上を分解することができた。
木村 敦; 田口 光正; 近藤 孝文*; Yang, J.*; 永石 隆二; 吉田 陽一*; 広田 耕一
Radiation Physics and Chemistry, 79(11), p.1159 - 1164, 2010/11
被引用回数：3 パーセンタイル：24.08(Chemistry, Physical)新規機能性溶媒であるイオン液体はイオン対で構成されていることから、クーロン場として電荷を有する活性種と相互作用してイオン反応を促進する。一方で、放射線化学反応において重要な活性種の一つである溶媒和電子は、高い反応性を有することから数多くのイオン反応に関与する。本研究では、溶媒和電子の捕捉剤であるハロフェノールを用いて、イオン液体中の溶媒和電子の反応挙動について調べた。その結果、各イオン液体中のクロロフェノール(CP)の分解G値(0.73)が溶媒和電子の生成G値(0.8)とほぼ一致したこと、さらに溶媒和電子捕捉剤である亜酸化窒素を飽和したイオン液体中でフェノールの生成G値が0.5から0.2程度に大幅に減少したことから、CPの分解には溶媒和電子が大きく寄与している、すなわち解離的電子付着反応が起きていると考えられる。また、イオン液体中のハロフェノール(フルオロ,クロロ,ブロモ、及びヨードフェノール)の線分解におけるフェノールの生成G値(0.5)は、フルオロフェノールを除いてほぼ一定となった。以上より、イオン液体は放射線還元における優れた反応場として利用できると考えられる。
箱田 照幸; 島田 明彦; 木村 敦; 田口 光正; 須郷 由美; 荒木 浩史*; Dally, E. B.*; 広田 耕一
Industrial & Engineering Chemistry Research, 49(12), p.5517 - 5522, 2010/05
被引用回数：11 パーセンタイル：39.03(Engineering, Chemical)当グループでは、電子ビーム照射による分解と固体触媒による酸化を組合せたVOC含有ガスの浄化技術の開発を進めている。本研究では、この技術の実用化を目指して、従来の照射技術では利用されてこなかった低反応性のオゾン(O
)に着目し、このOを分解して活性酸素を生成できるMnO
を併用した実規模ガス流量のVOC分解装置を用いて、トルエンやキシレンを同時に含む500m
/hの空気について分解処理を行った。その結果、初期濃度が5ppmvの場合では9.3kGyの電子ビーム照射で42%の無機化率をMnO併用により100%に、初期濃度が10ppmvの場合では11kGyの照射で40%の無機化率を81%に向上できることを明らかにし、電子ビームと触媒の併用システムは実規模ガス流量条件においてもVOCの無機化に有効であることを実証した。
須郷 由美; 田口 光正; 佐々木 祐二; 広田 耕一; 木村 貴海
Radiation Physics and Chemistry, 78(12), p.1140 - 1144, 2009/12
被引用回数：31 パーセンタイル：87.31(Chemistry, Physical)使用済核燃料からマイナーアクチノイドを選択的に分離する目的で開発してきた錯形成剤TODGAについて、その放射線分解特性を明らかにするため、本研究では加速器を利用したヘリウムイオンビームの照射実験を行った。その結果、同じ吸収線量でも線を照射した場合に比べヘリウムイオンを照射した場合ではTODGAの分解率が小さい値を示した。さらに、エネルギーの異なるヘリウムイオンを照射して得た分解率のエネルギー依存性の結果から、ドデカン溶液中のTODGAはLETの高い放射線ほどTODGAの分解反応が抑えられることがわかった。
田口 光正; Baldacchino, G.*; 倉島 俊; 木村 敦; 須郷 由美; 勝村 庸介*; 広田 耕一
Radiation Physics and Chemistry, 78(12), p.1169 - 1174, 2009/12
被引用回数：4 パーセンタイル：30.49(Chemistry, Physical)材料や生物分野において非常に強力なツールとして期待されている高エネルギー重イオンの特異的な照射効果は、重イオン飛跡周りの高密度で不均一な活性種の生成及び反応が原因と考えられている。この活性種を時間分解で定性・定量的に解析するために、パルス重イオン照射下での時間分解分光測定システムを構築した。イオン源で発生した低エネルギーの重イオンを、パルスジェネレーターからの信号によりチョッパーを高精度に制御しパルス化した後、サイクロトロンで高エネルギーに加速し、大気中にて金属セルに封入した水溶液試料に照射した。観測光は、試料セルのイオン照射位置に調整し、フォトダイオードにより検出した。KSCNを超純水に溶解したものを試料とし、220MeV C
イオンを照射したところ、照射直後の観測光強度の変化から、KSCN水溶液中に生じたOHラジカルとSCN
の反応により生じた(SCN)に由来する吸光度が得られた。現在のところ、H(20MeV/u), He(12.5MeV/u), C(18.3MeV/u)及びNe ion(17.5MeV/u)の照射が可能であり、測定感度は1E-5レベルである。
線照射須郷 由美; 赤松 憲; 長谷 純宏; 田口 光正; 佐々木 祐二; 広田 耕一; 木村 貴海
JAEA-Conf 2008-012, p.127 - 129, 2009/03
TIARAタンデム加速器のTC1ポートは、大気圧のもと水平方向に低エネルギーのヘリウムイオンビームを照射させることができる唯一の照射装置を備えている。タンデム加速器を利用したマイナーアクチノイド分離用抽出剤への線照射実験の手法を確立させるため、TC1ポートの照射チャンバーの一部を改良するとともに、照射容器の製作など照射実験の条件を整備した。イオンの照射エネルギーは照射窓面から照射試料までの空気層の距離で調整し、フルエンスはファラデーカップで測定したビーム電流値と試料の照射時間から求まる計算値を固体飛跡検出器CR-39を用いて実測した値で補正した。
田口 光正; 木村 敦; 渡辺 立子; 広田 耕一
Radiation Research, 171(2), p.254 - 263, 2009/02
被引用回数：9 パーセンタイル：32.08(Biology)高エネルギー重イオン照射は特異的な照射効果を引き起こすため、その特性を利用した基礎・応用研究が行われている。本研究では、水中化学反応において最も重要と考えられている、水酸化(OH)ラジカルについて、照射イオンの核種やエネルギー,経過時間をパラメータとして、生成物分析法により実験的に収率を求めるとともに、モンテカルロコードを用いたシミュレーションを行った。フェノール水溶液にHe, C, Ne及びArイオンを照射し、生成物の収量から重イオン照射初期に生成した水酸化OHラジカルの収率を求めた。その収率は、水中における重イオンの比エネルギーの減少とともに減少すること、同一比エネルギー核種では原子番号が大きくなるにつれて小さくなること、さらに平均反応時間の経過に伴い小さくなることを明らかにした。
須郷 由美; 田口 光正; 永石 隆二; 佐々木 祐二; 広田 耕一; 木村 貴海
JAEA-Review 2008-055, JAEA Takasaki Annual Report 2007, P. 161, 2008/11
マイナーアクチノイド分離用抽出剤TODGAへの線による放射線分解特性を調べる目的で、TODGAを溶解したドデカン溶液に、高崎量子応用研究所イオン照射研究施設のAVFサイクロトロンから生じるHeイオンビームを深度制御種子照射装置(HY1)を用いて垂直方向にスキャン照射した。照射後試料をガスクロマトグラフ質量分析装置で分析し、分解生成物の種類や収量を線の照射実験の結果と比較した。その結果、線照射に比べHeイオンの照射では吸収線量の増加に伴うTODGAの分解率の変化が小さく、線照射ではドデカン中のTODGAの分解が抑えられることがわかった。これは、LETの高い線の照射では、局所的に活性種が生成するため、溶媒による間接効果の影響が小さくなるためであると考えられる。
木村 敦; 田口 光正; 近藤 孝文*; Yang, J.*; 吉田 陽一*; 広田 耕一
Radiation Physics and Chemistry, 77(10-12), p.1253 - 1257, 2008/10
被引用回数：11 パーセンタイル：59.16(Chemistry, Physical)Halogenated organic chemicals such as polychlorodibenzo-p-dioxin, polychlorobiphenyls and hexachlorobenzene are toxic pollutants characterized by persistence and accumulation to the body of aquatic animals. These pollutants are not readily treated by advanced oxidation treatments such as ozone/UV, ozone/hydrogen peroxide and so on. The ionizing radiation, however, is expected as a good technique for treating halogenated organic compounds because it can homogeneously and quantitatively produce reactive species that can oxidize target substances. Room temperature ionic liquids (RTILs) have unique properties such as nonvolatile, nonflammable, high polarity, and wide electrochemical window1). We paid attention to the combination method of ionizing radiation and RTILs as a new environmental conservation technology for the treatment of halogenated chemicals.
田口 光正; 木村 敦; 広田 耕一; 倉島 俊; Baldacchino, G.*; 勝村 庸介*
JAEA-Review 2007-060, JAEA Takasaki Annual Report 2006, P. 158, 2008/03
重イオン照射による特異的な化学反応は、トラックと呼ばれる不均一エネルギー付与領域で起こる不均一化学反応に起因する。トラック内不均一反応を詳細に理解するためには、トラック内の活性種挙動を直接観測することが重要である。そこで、電気的なチョッパーによりパルス化した重イオンを用いた、オンラインで活性種挙動を直接観測する分光システムの開発を行った。超純水にKSCNを溶解し、金属製のセルに封入したものを試料とし、220MeV Cイオンを照射した。パルスジェネレーターからの信号によりサイクロトロン上流のPチョッパーを制御し、パルスイオン照射を行った。重イオンのビーム軸に対し約30度で観測光を導き、セル底面のミラーで反射させることで照射試料を2回通過させた光をフォトダイオードにより検出した。照射をオン/オフした時の光強度変化から、照射によって生成した活性種に由来する吸光度が得られた。光源や検出器のノイズ対策や電気回路の改善を行った結果、10
以下の吸光度が測定可能となった。
山崎 千里*; 村上 勝彦*; 藤井 康之*; 佐藤 慶治*; 原田 えりみ*; 武田 淳一*; 谷家 貴之*; 坂手 龍一*; 喜久川 真吾*; 嶋田 誠*; et al.
Nucleic Acids Research, 36(Database), p.D793 - D799, 2008/01
被引用回数：51 パーセンタイル：71.25(Biochemistry & Molecular Biology)ヒトゲノム解析のために、転写産物データベースを構築した。34057個のタンパク質コード領域と、642個のタンパク質をコードしていないRNAを見いだすことができた。
田口 光正; 木村 敦; 近藤 孝文*; Yang, J.*; 吉田 陽一*; 広田 耕一
no journal, ,
水中汚染物質の一つである、ハロゲン化有機化合物について、イオン液体中における放射線還元反応による分解研究を行った。クロロフェノールを含むイオン液体中へ放射線照射した場合、クロロフェノールの分解収率や、その結果生じるフェノールの収率は、イオン液体を構成するカチオンとアニオンの分子構造や、イオン液体の粘度と密接に関係することがわかった。
田口 光正; 木村 敦; 広田 耕一; 倉島 俊; Baldacchino, G.*; 勝村 庸介*
no journal, ,
重イオン照射による特異的な化学反応は、トラックと呼ばれる不均一エネルギー付与領域で起こる不均一化学反応に起因する。トラック内不均一反応を詳細に理解するためには、トラック内の活性種挙動を直接観測することが重要である。そこで、電気的なチョッパーによりパルス化した重イオンを用いた、オンラインで活性種挙動を直接観測する分光システムの開発を行った。超純水にKSCNを溶解し、金属製のセルに封入したものを試料とし、220MeV Cイオンを照射した。パルスジェネレーターからの信号によりサイクロトロン上流のPチョッパーを制御し、パルスイオン照射を行った。重イオンのビーム軸に対し約30度で観測光を導き、セル底面のミラーで反射させることで照射試料を2回通過させた光をフォトダイオードにより検出した。照射をオン/オフした時の光強度変化から、照射によって生成した活性種に由来する吸光度が得られた。光源や検出器のノイズ対策や電気回路の改善を行った結果、10以下の吸光度が測定可能となった。
木村 敦; 田口 光正; 大谷 仁己*; 平塚 浩士*; 小嶋 拓治; 広田 耕一
no journal, ,
生物のし尿や工業排水の影響により、河川や湖沼には、極低濃度にもかかわらず水生生物のホルモン作用に重篤な影響を与える物質(内分泌かく乱化学物質: EDCs)の存在が報告されている。現在、下水処理場では活性汚泥処理法によって有害物質を除去しているが、この方法では難分解性であるEDCsの除去は困難である。この問題を解決するため、高い酸化力を有するOHラジカルを利用した高度酸化処理法が考案され、盛んに研究されてきた。その一つである放射線照射法は、排水の濁度の影響を受けないことや化学薬品を使用しないなどの特長を有する。本研究では、最初に代表的な水環境中EDCsとして挙げられる17
-エストラジオール(E2)、及び
-ノニルフェノール(NPs)について、化学的・生物学的な評価法を取り入れて、放射線分解挙動に関する研究を行った。続いて河川より実排水を採取し、その分解挙動を明らかにするとともに、電子線加速器を使った場合のコスト評価を行った。
木村 敦; 田口 光正; 広田 耕一
no journal, ,
内分泌撹乱化学物質(EDCs)はホルモンレセプターと結合することにより不必要なホルモン作用の誘発や、ほかのホルモン作用の阻害を引き起こし、動物に悪影響を及ぼすといわれている。現在、一般的な下水処理場では活性汚泥処理法によって有害物質を除去しているが、難分解性であるEDCsの除去は困難である。一方で、高い酸化力を有するOHラジカルを生成する放射線照射法は、EDCsを効率的に分解することができる。本研究では、人畜由来の女性ホルモンである17-エストラジオール(E2)及び、工業目的として人工的に作られ、内分泌攪乱化学物質の一つとして挙げられる-ノニルフェノール(NP)を放射線分解し、ELISA及びYeast two-hybrid assayを用いて毒性を評価した。また、エストロジェン活性を持たない排水中にE2及びNPsを溶解した模擬排水試料をそれぞれ放射線分解し、排水中の夾雑物の影響を調べた。最後に実際に毒性を有する実排水を放射線分解し、無毒化に必要な線量を求め、コスト評価を行った。
田口 光正; 木村 敦; Baldacchino, G.*; 勝村 庸介*; 広田 耕一
no journal, ,
高エネルギー重イオン照射は特異的な照射効果を引き起こすことが知られている。本研究では、水中放射線化学反応において最も重要と考えられている、水酸化(OH)ラジカルについて、(1)反応生成物分析と(2)パルスラジオリシスを用いて初期の収率を求めた。(1)生成物分析においては、フェノール水溶液にHe, C及びNeイオンを照射し、生成するカテコールやハイドロキノンの収量から重イオン照射初期に生成した水酸化OHラジカルの収率を求めた。その収率は、水中における重イオンの比エネルギーの減少とともに減少すること、同一比エネルギー核種では原子番号が大きくなるにつれて小さくなること、さらに平均反応時間の経過に伴い小さくなることを明らかにした。(2)ラジカルの挙動を直接観測するために、高感度な過渡吸収システムを構築した。また、光源や検出器のノイズ対策や電気回路を改善し10以下の吸光度測定を可能とした結果、He及びCイオン照射において、溶質として用いたSCNとOHラジカルの反応によって生じる(SCN)の吸収測定に成功した。
田口 光正; 木村 敦; 広田 耕一; 倉島 俊; Baldacchino, G.*; 勝村 庸介*
no journal, ,
高エネルギー重イオン照射による特異的な化学反応は、トラックと呼ばれる高密度エネルギー付与領域で起こる不均一化学反応に起因する。このトラック内不均一反応を詳細に理解するためには、活性種挙動を直接観測することが重要である。そこで、電気的なチョッパーによりパルス化した重イオンを用いた、オンラインで活性種挙動を直接観測するパルスラジオリシスシステムの開発を行った。超純水にKSCNを溶解し、金属製のセルに封入したものを試料とし、220MeV Cイオンを照射した。パルスジェネレーターからの信号によりサイクロトロン上流のチョッパーを制御し、パルスイオン照射を行った。重イオンのビーム軸に対し約30度で観測光を導き、セル底面のミラーで反射させることで照射試料を2回通過させた光をフォトダイオードにより検出した。照射をオン/オフした時の光強度変化から、照射によって生成したOHラジカルとSCNの反応により生じた(SCN)に由来する吸光度が得られた。光源や検出器のノイズ対策や電気回路の改善を行った結果、10
レベルの吸光度が測定可能となった。
田口 光正; Baldacchino, G.*; 倉島 俊; 木村 敦; 勝村 庸介*; 広田 耕一
no journal, ,
重イオン照射による特異的な化学反応を詳細に理解するために、原子力機構TIARA施設において、AVFサイクロトロンからの重イオンをチョッパーにより任意のパルス幅で照射可能とするとともに、活性種挙動を直接観測するための高感度な過渡吸収システムの開発を行った。本システムを用いて、KSCN水溶液へ220MeV Cイオンを照射した時の光強度変化から、照射によって生成したOHラジカルとSCNの反応により生じた(SCN)に由来する吸光度が得られた。光源や検出器のノイズ対策や電気回路の改善を行った結果、10レベルの吸光度が測定可能となった。
田口 光正; Baldacchino, G.*; 木村 敦; 倉島 俊; 広田 耕一
no journal, ,
重イオン照射によって誘起される特異的な反応はガンの治療や材料開発などに応用されている。そこで重イオン照射に特異的な化学反応を理解するために、AVFサイクロトロンからの重イオンをチョッパーにより任意のパルス幅で照射可能とするとともに、活性種挙動を直接観測するための高感度な過渡吸収システムの開発を行った。水の照射分解によって生じる水酸化(OH)ラジカルの反応挙動を観測するために、溶質としてKSCNを用いて生成物中間体の検出や時間挙動の観測を行った。光源や検出器のノイズ対策や電気回路の改善を行った結果、10以下の吸光度が測定可能となった。
