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and ThO
田端 千紘; 白崎 謙次*; 酒井 宏典; 砂賀 彩光*; Li, D.*; 小中 真理子*; 山村 朝雄*
CrystEngComm (Internet), 24(19), p.3637 - 3648, 2022/05
被引用回数：2 パーセンタイル：50.56(Chemistry, Multidisciplinary)Hydrothermal reactions of uranium(IV) nitrate solutions in the presence of aldehydes yielded microparticles of UO, at temperatures as low as 100
C. The synthesized products contained residual organic matter originating from aldehydes used as an additive, unless the synthesis temperature was 390C. Additionally, the residual matter could be separated from the product by heat treatment at 
300C. The valence of uranium ions in the UO products was found to be higher than that reported for UO
. Low synthesis temperatures resulted in the suppression of the magnetic moments of uranium ions and the occurrence of the spin interaction among the ions. Therefore, the oxidation number of uranium averaged over the entire product could become higher than 4+. A comparative study with ThO suggested that the redox reaction could be closely related to the hydrothermal synthesis reaction and particle growth of UO.
)O ( = Th, Np) prepared by supercritical hydrothermal synthesis白崎 謙次*; 田端 千紘*; 砂賀 彩光*; 酒井 宏典; Li, D.*; 小中 真理子*; 山村 朝雄*
Journal of Nuclear Materials, 563, p.153608_1 - 153608_11, 2022/05
被引用回数：2 パーセンタイル：53.91(Materials Science, Multidisciplinary)添加剤を変えながらウラン酸化物(U, )O (=Th, Np)固溶体を超臨界水熱合成で調製した。それらの試料の均質性をVegard則に基づいた結晶構造解析や、(U, Np, Na)O固溶体については、
Na核核磁気共鳴(NMR)によって調べた。その結果、(i) (U, Th)O固溶体の場合は、炭酸アンモニウムを添加剤として、IV価ウランから出発し、(ii) (U, Np)Oの場合は、エタノールを添加剤として、VI価ウランから出発すると、均質な試料が得られることがわかった。
; Stoichiometry, crystal shape and size, and homogeneity observed using Na-NMR spectroscopy of (U, Na)O田端 千紘*; 白崎 謙次*; 砂賀 彩光*; 酒井 宏典; Li, D.*; 小中 真理子*; 山村 朝雄*
CrystEngComm (Internet), 23(48), p.8660 - 8672, 2021/12
被引用回数：5 パーセンタイル：64.74(Chemistry, Multidisciplinary)超臨界水下においてウラン酸化物UOの水熱合成について調べた。得られたUO粒子について、その化学組成,結晶形,サイズ,均一性などを調べた結果、超臨界水熱合成法は、化学的に制御された均一なUOを合成するのに有効である可能性がある。
山口 充孝; 長尾 悠人; 河地 有木; 佐藤 隆博; 藤巻 秀; 神谷 富裕; 鳥飼 幸太*; 島田 博文*; 菅井 裕之*; 酒井 真理*; et al.
International Journal of PIXE, 26(1&2), p.61 - 72, 2016/00
炭素線治療中にその軌道上の生体組織内で発生する局所的密度減少は、ブラッグピーク位置のシフトを引き起こし、誤照射の原因となる。この密度減少を炭素線照射中に確認できれば、誤照射を軽減する対策が立てられる。そこで、重粒子線治療で発生する二次電子による制動輻射のうち、発生量が多く効率的測定が可能な低エネルギー光子(63-68keV)による生体内の局所的密度減少の検出方法を開発している。今回、空気間隙による密度減少の存在の検出が可能かどうかをPHITSコードを用いたモンテカルロシミュレーションにより次のように評価した。ビーム軸方向の長さが50mm、奥行き200mm、高さ200mmのアクリルブロック2個を、ビーム軸方向に10mmの間隙を設けて設置した。また、検出器として、幅2.4mmのスリットを持つ鉛製コリメータとテルル化カドミウム製の検出素子を組み合わせた。炭素線を照射した際にビーム軸に対して垂直方向に放出される63-68keVの光子を検出したところ、その検出量に明らかな増減が確認できた。この結果は、間隙の存在を十分検出することが可能であることを示す。
酒井 隆太郎; 宗像 雅広; 木村 英雄; 大岡 政雄*; 瀬口 真理子*
JAEA-Research 2011-029, 24 Pages, 2011/11
JAEA-Research-2011-029.pdf:3.67MB
放射性廃棄物の地層処分では、人間社会への核種の地下水移行を信頼性高く評価するため、地下深部の広域地下水流動モデルの検証方法の構築が重要である。地下深部には地下水起源,地下水流動特性の異なる複数の地下水システムが存在する可能性があるため、地下水システムの流動特性や流動境界を検証する必要がある。このため、本稿では地下水データが比較的多く存在する幌延地域と新潟堆積盆を事例対象として、深度方向の水理,地下水化学,熱,地下水年代等の指標データの空間分布の比較・検討を行うことにより、流動特性や流動境界に関する評価方法の検討を行った。幌延地域(北進地区)では、地化学データを用いた混合解析によって地下水起源を推定するとともに、熱データ,地化学データの空間分布を比較することにより、流動特性や流動境界の評価が可能であることが示された。また、新潟堆積盆(長岡地区)においても同様に地化学データを用いた混合解析,水理データ,地化学データの空間分布の比較を行うことによって、流動特性や流動境界の評価が可能であることが示された。
酒井 隆太郎; 宗像 雅広; 瀬口 真理子*; 大岡 政雄*; 市川 八州夫*; 中村 克*; 石橋 純一郎*
no journal, ,
日本原子力研究開発機構では、放射性廃棄物地層処分が予定されている深度300m以深を想定した地下水流動評価手法の整備を行っている。地下深部の地下水流動については、地形・地質構造に支配された重力流を駆動力とする天水起源の地下水,地層の堆積以降、現在に至るまでほとんど流動していない停滞性の深部地下水があり、これらの性状の評価が重要である。本報告では、幌延地域を事例対象として地下水の水質,同位体比データをもとに主成分分析を行い、地下水の起源の指標となる端成分の抽出を行った。この結果、当地域は天水を起源とする地下水と3種類の深部地下水が抽出され、天水を起源とする地下水は地表から少なくとも-400m前後まで浸透しており、それ以深に流動性の乏しい深部地下水が存在していることが推定された。
山口 充孝; 酒井 真理*; 長尾 悠人; 河地 有木; 藤巻 秀; 荒川 和夫*; 神谷 富裕; 小高 裕和*; 国分 紀秀*; 武田 伸一郎*; et al.
no journal, ,
本研究では、複数核種同時撮像が可能なイメージング装置として注目されているSi/CdTe半導体コンプトンカメラを用いた核医学診断装置の開発を目的としている。これまでに、コンプトンカメラによる二次元画像の撮像に関する研究は進められてきたが、核医学診断装置に求められる横断断層撮像に関しては、複雑な三次元画像解析が必要なため十分研究が進められておらず、画質評価方法も確立していない。そこで、PET診断で用いられている標準的な評価方法を適用し、コンプトンカメラの横断断層画質の評価をシミュレーションにより行った。シミュレーションの対象は、内部に放射能濃度の濃い球形のホット球と放射能濃度がゼロであるコールド球を配置した人間胴体ファントムであり、標準的な評価方法に従い、合計6個の球の重心が断層面と重なるようにした。さらに、Si/CdTe半導体検出器を断層面内にファントムを取り囲むように配置した。各球のサイズ及び濃度比を変えてシミュレーションを行い、コントラスト及びバックグラウンドの変化を調べた結果、高コントラストで、かつコントラスト及びバックグラウンドの変動が少ない鮮明な画像が取得できる見通しが得られた。
酒井 真理*; 菊地 美貴子*; 鳥飼 幸太*; 荒川 和夫*; 山口 充孝; 長尾 悠人; 河地 有木; 藤巻 秀; 神谷 富裕; 小高 裕和*; et al.
no journal, ,
コンプトンカメラは多核種同時撮像能力を持つことから、新しい核医学診断装置として期待されている。我々は臨床研究を目指し、体内に集積した放射性薬剤の可視可能性について基礎データの収集を行っている。本発表では宇宙
線観測用に開発されたSi/CdTeコンプトンカメラを基本としたシステムおよびNEMA IECボディファントムを用いて、人体体幹部による線散乱の影響について評価を行った。ファントム中心部にNa-22, Co-57, Ba-133の標準点線源を設置し、それらからの511keV, 122keV, 356keVの線について、ファントム内が空気の状態と、人体を模すために水を満たした状態でそれぞれ撮像を行い比較した。その結果、取得画像での位置分解能の変化はほとんど見られなかったが、画質の顕著な低下が見られた。コンプトンカメラで取得された線エネルギースペクトルを比較したところ、水での線散乱の影響によって画像再構成に用いることのできたイベント数がおよそ1/2に減少しており、かつエネルギー幅の広がりや低エネルギー側のバックグランドレベルの増加が生じており、このことが原因と考えられた。今後画像再構成手法の見直しにより画質改善を図るとともに、複数核種同時撮影時の核種定量に向けてさらに検討を進める予定である。
rays by body tissue on the image of semiconductor Compton camera for nuclear medical use酒井 真理*; 菊地 美貴子*; 鳥飼 幸太*; 荒川 和夫*; 山口 充孝; 長尾 悠人; 河地 有木; 藤巻 秀; 神谷 富裕; 小高 裕和*; et al.
no journal, ,
人体中に集積した放射性物質分布のコンプトンカメラによる撮像においては、放出された線が人体を構成する物質により散乱するため、この影響を事前に評価しておく必要がある。そこで、核医学分野で標準的に利用されている人体体躯形状を模した水ファントム(NEMA IEC規格)の中央に、密封点線源(Co-57, Ba-133, Na-22(線エネルギーはそれぞれ122, 356, 511keV))を設置し、ファントムに水を満たした場合と空の場合とでコンプトンカメラのイベント検出率と角度分解能を測定し、人体を構成する物質による散乱の影響を評価した。実験の結果、3つの線源のどのエネルギーにおいても、数十%程度の検出率の劣化は見られるが、角度分解能の劣化はほぼ無いことが分かった。これにより、現在開発中のコンプトンカメラでは、人体中の撮像においても、大幅な測定時間の遅延なしに、散乱影響のない場合と同画質の画像が取得できることが分かった。
菅井 裕之*; 山口 充孝; 長尾 悠人; 平野 祥之*; 酒井 真理*
no journal, ,
重粒子線治療時の被ばく線量の評価は、一般的にモンテカルロ法を用いたシミュレーションコードのGEANT4で行われている。被ばくに寄与する放射線には原子核反応による放射線及び制動放射がある。GEANT4では、複数ある制動放射の成分のうち原子核及び二次電子による発生過程をシミュレーションするが、この2成分のみでの線量計算の妥当性は検証されていない。そこで、その妥当性を検証するため、炭素線が水に入射した時に発生する制動放射発生量の実測値と計算値を比較した。その結果、計算値の方が大幅に小さく、準自由電子及び原子制動放射等のGEANT4で考慮されていない低エネルギー成分の被ばく線量への寄与が示唆された。
山口 充孝; 長尾 悠人; 河地 有木; 藤巻 秀; 神谷 富裕; 鳥飼 幸太*; 島田 博文*; 菅井 裕之*; 酒井 真理*; 荒川 和夫*; et al.
no journal, ,
重粒子線治療中に炭素ビームの軌道上の生体組織内で局所的密度減少が生じた場合、この影響でブラッグピークの位置がシフトすることで、誤照射の発生が懸念されている。この密度減少を照射中に確認できれば、誤照射の影響を軽減する対策が立てられる。そこで、2次電子による制動輻射のうちの検出効率が高い低エネルギー光子(63-68keV)の測定による密度減少箇所を特定する方法を開発している。本研究では実験によりこの方法の有効性を評価するために、中央に長さ1cmの空気領域を持つアクリルブロックに治療で使用される290MeV/uの炭素ビームを入射させ、ビーム軸に対して垂直に放出される光子発生量の位置依存性を測定した。光子の検出には、鉛製コリメータ(幅2.4mmの厚さ100mm)を挟んでアクリルブロックの側方に設置したCdTe半導体検出器を用いた。検出器及びコリメータは、ビーム軸に沿って間隙位置を中心に2mm間隔で移動させた。測定の結果、検出位置が間隙位置と一致した時に測定光子数が最少になり、この変化から間隙位置を計測可能であることが分かった。これにより、低エネルギー光子の測定による局所的密度減少の検出が可能性であることを示すことができた。
山口 充孝; 長尾 悠人; 菅井 裕之*; 酒井 真理*; 河地 有木; 佐藤 隆博; 神谷 富裕; 藤巻 秀; 荒川 和夫*; 鳴海 一雅
no journal, ,
炭素線治療においてビーム軌道上の空洞の発生はブラッグピークのシフトによる誤照射の原因となり、その発生を照射中に検出できれば、誤照射の影響を軽減する対策を講じることが可能となる。今回、人体を模したアクリル製ターゲット中の空洞を、検出視野が広く短時間測定に有利なマルチスリット型ガンマカメラで検出できるかどうかを、PHITSコードを用いたモンテカルロシミュレーションで次のように評価した。計算条件として(1)中心に半径2.5mm、長さ10mmの円柱形の空気空洞をもつ、半径50mm、長さ100mmの円柱形アクリルターゲットに、(2)入射エネルギー290MeV/uの炭素12ビームを、ビーム軸がターゲット及び空気空洞の回転中心軸と一致するよう入射させた。(3)放出光子測定のため、マルチスリット型コリメータ(鉛製)と検出器(テルル化カドミウム製)からなるガンマカメラを配置し、炭素ビームを照射した際にビーム軸に対し垂直方向に放出される光子を算出した。その結果、空洞の存在する領域と存在しない領域とで検出器へ到達する63-68keVの光子数に明らかな差があり、ビーム軌道上の空洞が十分検出可能であることが示された。
