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寺澤 知潮; 松永 和也*; 林 直輝*; 伊藤 孝寛*; 田中 慎一郎*; 保田 諭; 朝岡 秀人
Vacuum and Surface Science, 66(9), p.525 - 530, 2023/09
Au(001)表面は擬一次元周期性を持つHex-Au(001)に再構成することから、この表面にグラフェンを成長させると、その周期性がグラフェンの電子構造を変化させると予測された。特に、グラフェンとAuの軌道混成により、グラフェンにバンドギャップやスピン偏極が導入されると考えられていた。本研究では、Hex-Au(001)表面上のグラフェンの角度分解光電子分光と密度汎関数理論計算の結果を報告する。グラフェンのDiracコーンとAu 6sp軌道の交点に0.2eVのバンドギャップが観測され、バンドギャップ形成の起源がグラフェンのDiracコーンとAu 6sp軌道の混成であることが示された。この軌道混成の機構について考察し、グラフェンのDiracコーンへのスピン注入を予想した。
寺澤 知潮; 松永 和也*; 林 直輝*; 伊藤 孝寛*; 田中 慎一郎*; 保田 諭; 朝岡 秀人
Physical Review Materials (Internet), 7(1), p.014002_1 - 014002_10, 2023/01
被引用回数：3 パーセンタイル：72.03(Materials Science, Multidisciplinary)金(001)表面は、六角形の表面と正方形のバルク格子からなる複雑な再構成構造[Hex-Au(001)]を示し、擬一次元的な波状表面を形成している。この表面上にグラフェンを成長させると、波状表面の周期性がグラフェンの電子構造を変化させ、バンドギャップや新しいディラックポイントを形成することが予測された。さらに、グラフェン-金界面はバンド混成によるバンドギャップ生成やスピン注入の可能性が期待される。ここでは、Hex-Au(001)表面上のグラフェンについて、角度分解光電子分光と密度汎関数計算を行った結果を報告する。元のグラフェンとレプリカのグラフェンの
バンドの交点はバンドギャップを示さず、一次元ポテンシャルが小さすぎて電子構造を変更できないことが示唆された。グラフェンバンドとAu 
バンドの交点では0.2eVのバンドギャップが観測され、グラフェンバンドとAu バンドの混成を利用してバンドギャップが生成していることが示された。また、グラフェンとAu の混成により、グラフェンへのスピン注入が起こることが予想される。
澤田 真一*; 木村 壮宏*; 西嶋 陽之*; 小平 岳秀*; 田中 伸幸; 久保 真治; 今林 慎一郎*; 野村 幹弘*; 八巻 徹也*
International Journal of Hydrogen Energy, 45(27), p.13814 - 13820, 2020/05
被引用回数：2 パーセンタイル：6.8(Chemistry, Physical)熱化学水素製造法ISプロセスでは、カチオン交換膜を用いた膜ブンゼン反応が検討されている。しかし、従来のカチオン交換膜および電極材料では過電圧が高く、熱効率として採用できる段階ではなかった。本報では、高IECの放射線グラフト膜及び多孔質金電極を用いて、セルの過電圧を低下させることを目指した。放射線グラフト膜はプロトン透過に対する低い抵抗を示し、金電極はアノード極で生じるSO
酸化反応を効率化した。この結果、膜ブンゼン反応で生じる過電圧が200mA/cm
の条件で0.21Vまで削減された。本結果は、従来の商用カチオン交換膜及び非多孔質電極を用いた場合の1/3の値である。また、電流-電圧特性の解析結果から、放射線グラフト膜の方が金電極に比べて、より効果的に過電圧削減に貢献していることが明らかとなった。
野村 幹弘*; 小平 岳秀*; 池田 歩*; 名嘉 康人*; 西嶋 陽之*; 今林 慎一郎*; 澤田 真一*; 八巻 徹也*; 田中 伸幸; 久保 真治
Journal of Chemical Engineering of Japan, 51(9), p.726 - 731, 2018/09
被引用回数：3 パーセンタイル：13.13(Engineering, Chemical)熱化学水素製造法ISプロセスの主要反応の一つで、硫酸およびヨウ化水素(HI)酸を生成するブンゼン反応におけるヨウ素過剰添加量を削減する手法として、プロトン透過選択性のイオン交換膜を用いた電解反応(膜ブンゼン反応)の導入が提案されている。反応効率向上のためには、イオン交換膜性能である、膜を透過する水の移動量を抑制することが有効である。本報では、水透過の抑制を狙いとし、放射線グラフト法を用いて作成したイオン交換膜のグラフト鎖に架橋剤としてジビニルベンゼン(DVB)を添加することにより架橋構造を導入したイオン交換膜(架橋グラフト膜)を試作した。架橋グラフト膜を用いた膜ブンゼン反応試験により、硫酸およびHI酸が生成することを確認し、本膜が膜ブンゼン反応に適応可能なことを示した。また、架橋グラフト膜を用いた水透過試験では、未架橋のグラフト膜と比較して、水透過速度が最大で56%減少する結果となり、本膜が水の透過抑制効果を有することを見出した。これらの結果から、DVBにより架橋構造を導入した架橋グラフト膜が膜ブンゼン反応における水透過抑制に有効であることを示した。
古田 琢哉; 前山 拓哉*; 石川 顕一*; 福西 暢尚*; 深作 和明*; 高木 周*; 野田 茂穂*; 姫野 龍太郎*; 林 慎一郎*
Physics in Medicine & Biology, 60(16), p.6531 - 6546, 2015/08
被引用回数：18 パーセンタイル：62.62(Engineering, Biomedical)現在の粒子線がん治療の治療計画に用いられている簡易的な線量解析では、軟組織と骨の境界等の不均質な領域で線量分布の再現性が低いことが知られており、より高精度なモンテカルロ計算による治療計画の実現が求められている。そこで、現状のモンテカルロ計算による線量解析で、治療に即した状況での精度を検証することを目的として、生体物質中での線量分布を実験により比較検証した。具体的には、生体物質として骨付き鶏肉を用意し、これを挿入した容器の背後にPAGATゲル線量計を配置し、炭素線ビームを前方から照射することで、不均質な生体物質を通り抜けた炭素線によってゲル線量計内に形成される複雑な線量分布の比較を行った。シミュレーションではCTイメージから再構成された生体物質を含む実験環境を模擬し、粒子・重イオン輸送計算コードPHITSを用いて炭素線の輸送を計算することで、ゲル線量計内の線量分布を導出した。その結果、実験での炭素線の飛程端が作る複雑な線量分布の構造について、シミュレーションにより2mm程度の違いの範囲でよく再現できることを示した。
浜田 信行*; 今岡 達彦*; 増永 慎一郎*; 尾方 俊至*; 岡安 隆一*; 高橋 昭久*; 加藤 宝光*; 小林 泰彦; 大西 武雄*; 小野 公二*; et al.
Journal of Radiation Research, 51(4), p.365 - 383, 2010/07
被引用回数：115 パーセンタイル：91.16(Biology)Superb biological effectiveness and dose conformity represent a rationale for heavy-ion therapy, which has thus far achieved good cancer controllability while sparing critical normal organs. Immediately after irradiation, heavy ions produce dense ionization along their trajectories, cause irreparable clustered DNA damage, and alter cellular ultrastructure. These ions, as a consequence, inactivate cells more effectively with less cell-cycle and oxygen dependence than conventional photons. The modes of heavy ion-induced cell death/inactivation include apoptosis, necrosis, autophagy, premature senescence, accelerated differentiation, delayed reproductive death of progeny cells, and bystander cell death. This paper briefly reviews the current knowledge of the biological aspects of heavy-ion therapy, with emphasis on the authors' recent findings. The topics include (1) repair mechanisms of heavy ion-induced DNA damage, (2) superior effects of heavy ions on radioresistant tumor cells (intratumor quiescent cell population, TP53-mutated and BCL2-overexpressing tumors), (3) novel capacity of heavy ions in suppressing cancer metastasis and neoangiogenesis, and (4) potential of heavy ions to induce secondary (especially breast) cancer.
笹本 宣雄; 山路 昭雄*; 植木 紘太郎*; 梅田 健太郎*; 大谷 暢夫*; 川合 将義*; 河北 孝司*; 金野 正晴*; 鈴置 善郎*; 関根 啓二*; et al.
JAERI-M 83-225, 99 Pages, 1984/01
1983年5月、東京において開催された第6回放射線遮蔽国際会議で発表された論文の検討、分析を行った。対象とした論文は、会議中にプレプリントが入手できた131篇である。本報告書は、検討、分析の結果の要旨を論文毎にまとめたものであり、論文の独創性、特徴、結論とその遮蔽設計への適用性等に言及した。さらに、セッション毎のまとめも併せて記述した。
植木 紘太郎*; 林 克己*; 金野 正晴*; 辻 政俊*; 谷内 広明*; 成田 秀雄*; 永瀬 慎一郎*; 関根 啓二*; 笹本 宣雄
JAERI-M 83-142, 52 Pages, 1983/09
今日数多くのモンテカルロコードがあるが、MORSE-CGコードはその中で最も多く使用されている。そこで、いくつかのベンチマーク実験を解析し、MORSEコ-ドの有効性と、コード使用上のパラメータの選定、評価法、さらにMORSEコードの使用法の拡張について説明する。ここで取り上げたベンチマーク実験は次の6題である。I.JRR-4原子炉による中性子スリットストリーミング II.JRR-4原子炉による中性子ダクトストリーミング III.ETNAにおける二回屈曲ダクト中性子ストリーミング IV.WINFRITHにおける鉄深層透過中性子スペクトル V.ORNLにおける14MeV中性子のストリーミングおよび深層透過スペクトル VI.電中研におけるキャスク周囲の線量率分布
板倉 慶次*; 黒田 康雄*; 菅 福彦*; 小林 慎一郎*; 小木 勝美*; 西嶋 直孝*; 佐藤 輝義*
PNC TJ121 79-03, 111 Pages, 1979/02
再処理工程で発生するn-ドデカン-リン酸トリブチルを主成分とする廃溶媒から減圧蒸留法によるリン酸トリブチルの回収法について、非放射性の模擬溶液を用いた基礎試験および中規模試験を行なった。中規模試験装置の蒸留塔は内径84.9mm
であり、6mmマクマホンパッキングを1000mmH充填したものである。その結果、次のようなことが判明した。(1)リン酸トリブチル-リン酸ジブチル溶液からリン酸トリブチルをほぼ全量回収することが可能である。その蒸留操作条件は次のようである。・圧力: 4 
10mmHg、還流比: 1/2、平均蒸気速度: 700kg/m・h、(2)回収したリン酸トリブチルの品質は次のようである。比重: 0.978 at 20
/20、酸度: 0.0006 mole/kg、n-C
H
OH: 0.23w/w%、加熱減量: 0.464w/w% at 105, 3h
入澤 恵理子; 上野 文義; 阿部 仁; 熊谷 幹郎*; 鈴木 和則*; 林 慎一郎*
no journal, ,
再処理硝酸溶液によるステンレス鋼腐食機構を理解する上で重要な酸化性金属イオンの化学挙動評価として、非放射性模擬物質であるバナジウム(V)の硝酸溶液中における酸化反応に及ぼす温度や減圧沸騰の影響と硝酸イオン濃度の関係について評価した。温度や減圧沸騰の影響は、溶液中の亜硝酸イオン濃度変化挙動に現れ、減圧沸騰によるガス成分(窒素酸化物)の気相への移行が推察される結果となった。また、亜硝酸イオンの溶存が確認された条件ではVの酸化反応が促進されることがわかった。
寺澤 知潮; 保田 諭; 松永 和也*; 林 直輝*; 田中 慎一郎*; 乗松 航*; 伊藤 孝寛*; 町田 真一*; 朝岡 秀人
no journal, ,
擬一次元周期構造を持つHex-Au(001)基板上に形成したグラフェンはバンドにエネルギーギャップを持つ。これまではHex-Au(001)基板の周期ポテンシャルによると考えられていた。本研究では、詳細な角度分解光電子分光の結果、Hex-Au(001)基板のspバンドとグラフェンのバンドの軌道混成しエネルギーギャップを形成することが確認されたため報告する。
寺澤 知潮; 松永 和也*; 林 直輝*; 伊藤 孝寛*; 田中 慎一郎*; 保田 諭; 朝岡 秀人
no journal, ,
Hex-Au(001)表面は一次元の波形を持ち、化学的に不活性であるため、グラフェンに対する一次元ポテンシャルの効果を調べるために採用されてきた。このようなポテンシャルは、グラフェンのバンド構造を異方的にし、ポテンシャルを横切るゾーン境界でのミニギャップやポテンシャルに沿った高い群速度を示すと予想される。しかし、Hex-Au(001)上のグラフェンにおけるバンドギャップは、走査型トンネル分光によって間接的に示唆されたに過ぎなかった。ここでは、角度分解光電子分光法(ARPES)と密度汎関数理論(DFT)計算を用いて、Hex-Au(001)基板上のグラフェンのバンド構造について報告する。ARPESでは、グラフェンのバンドがAuの6spバンドに近いバンドギャップを示している。また、DFT計算によるバンド構造では、バンドギャップはグラフェンバンドの交点ではなく、グラフェンバンドとAu 6spバンドの交点にあることが示された。したがって、このバンドギャップはグラフェンとAuの混成に由来すると結論づけられる。この混成は、SiC基板上のグラフェンとAuの界面で観測されたものと類似している。SiC基板上グラフェンとAuのギャップ付近で100meVのラッシュバ分裂が観測されたことから、グラフェンとAuの混成が重要であることが予想される。
