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佐藤 聡; 前川 利雄*; 吉松 賢二*; 佐藤 孝一*; 野中 英*; 高倉 耕祐; 落合 謙太郎; 今野 力
Progress in Nuclear Science and Technology (Internet), 4, p.623 - 626, 2014/04
これまでに、核融合炉のような中性子発生装置に用いるコンクリート中の誘導放射能を減らすために、低放射化コンクリート,ボロン入り低放射化コンクリート,普通コンクリートから構成される多層コンクリート構造体の開発を行ってきた。本研究では、製作費用を減らすためにボロン入り低放射化コンクリートの替わりにB
Cとレジンから成るボロンシートを開発した。このボロンシートを入れた多層コンクリート構造体の遮蔽性能を調べるために4種類の構造体を用いて、FNSでDT中性子照射実験を行った。構造体は、幅30cm,高さ30cm,厚さ50cmであり、厚さ20cmの低放射化コンクリートと厚さ30cmの普通コンクリートから構成される。構造体1では、厚さ4mmのボロンシートを低放射化コンクリートと普通コンクリートの間に挿入した。構造体2では、構造体1の表面から深さ10cmの位置にボロンシートを追加した。構造体3では、構造体2の表面から深さ30cmの位置にボロンシートを追加した。比較のために、構造体4では、ボロンシートを挿入しない構造体を用いて実験を行った。金とニオブの放射化箔を用いて、深さ5cmごとに反応率を測定した。ボロンシートを挿入することにより、低エネルギー中性子で生成される金の反応率が約1/4に減少しており、ボロンシート付多層コンクリート構造体は低エネルギー中性子を効率的に減少させることを実証した。
内田 健一*; 野中 挙海*; 吉川 貴史*; 梶原 瑛祐*; 齊藤 英治
Physical Review B, 87(10), p.104412_1 - 104412_6, 2013/03
被引用回数：98 パーセンタイル：94.73(Materials Science, Multidisciplinary)種々のガーネットフェライトY
Fe
O
(=Gd, Ca; =Al, Mn, V, In, Zr)の縦スピンゼーベック効果(LSSE)をPt中の逆スピンホール効果を用いて調べた。Pt/YFeO試料中のLSSE電圧はガーネットフェライト中のFeの濃度を上げると増大することが分かった。これは、Pt/YFeO界面でのスピンミキシングコンダクタンスの変化で説明できる。また、我々はLSSE電圧とYFeOの局所的な磁性パラメーターとの相関についても調べた。この実験結果はPt/YFeO試料中のLSSE電圧はキュリー温度および飽和磁化に正の相関があるが、磁気回転比とギルバートダンピング定数との有意な相関は無いことを示している。
内田 健一*; 太田 岳*; 安立 裕人; Xiao, J.*; 野中 挙海*; 梶原 瑛祐*; Bauer, G. E. W.*; 前川 禎通; 齊藤 英治
Journal of Applied Physics, 111(10), p.103903_1 - 103903_11, 2012/05
被引用回数：124 パーセンタイル：96.15(Physics, Applied)The spin-Seebeck effect (SSE) in ferromagnetic metals and insulators has been investigated systematically by means of the inverse spin-Hall effect (ISHE) in paramagnetic metals. The SSE generates a spin voltage as a result of a temperature gradient in a ferromagnet, which injects a spin current into an attached paramagnetic metal. In the paramagnet, this spin current is converted into an electric field due to the ISHE, enabling the electric detection of the SSE. The observation of the SSE is performed in longitudinal and transverse configurations consisting of a ferromagnet/paramagnet hybrid structure, where thermally generated spin currents flowing parallel and perpendicular to a temperature gradient are detected, respectively.
佐藤 聡; 前川 利雄*; 吉松 賢二*; 佐藤 孝一*; 野中 英*; 高倉 耕祐; 落合 謙太郎; 今野 力
Journal of Nuclear Materials, 417(1-3), p.1131 - 1134, 2011/10
被引用回数：11 パーセンタイル：60.88(Materials Science, Multidisciplinary)核融合炉等の中性子発生施設に用いるコンクリート壁に関し、建設コストや廃棄コストの増加を抑制しながら誘導放射能を低減させることを目的として、ボロン含有コンクリート層を有する多層コンクリート構造体を開発した。本構造体は、中性子線源側から順に、低放射化コンクリート,ボロン含有低放射化コンクリート,普通コンクリートから構成されている。本研究では、多層コンクリート構造体の有効性を確認するために、原子力機構の核融合中性子源施設FNSを用いて、多層コンクリート構造体試験体の14MeV中性子照射実験を行い、金とニオブの反応率分布,コンクリート中の誘導放射能分布を測定した。比較のために、普通コンクリート単一構造体及びボロン含有低放射化コンクリート単一構造体に対しても、照射実験を行った。多層構造コンクリート構造体では、試験体表面から深さ15cmの位置での金の反応率は、普通コンクリート単一構造体のおおむね1/3程度となった。また、その値は、ボロン含有コンクリート単一構造体での金の反応率とほぼ同じ値であり、開発した多層コンクリート構造体を用いることにより費用の高いボロン量を抑制しながら、誘導放射能を低減させることができることを確認した。
野中 挙海*; 安藤 和也*; 吉野 達郎*; 齊藤 英治
Journal of Physics; Conference Series, 266, p.012101_1 - 012101_5, 2011/01
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Materials Science, Multidisciplinary)薄膜系を用いて磁化の歳差運動から発生するスピン流であるスピンポンピングについて、磁化歳差の軌跡の観点から調べた。スピンポンピングのモデルを考慮したLandau-Lifshitz-Gilbert方程式を用いて、スピンポンピングによって生成されるスピン流の大きさは、外部磁場が薄膜面に傾いて印加された場合の磁化歳差運動の楕円軌道面を最大にするように決定されることがわかった。
原田 耕作*; 野中 哲生*; 浜田 信行*; 桜井 英幸*; 長谷川 正俊*; 舟山 知夫; 柿崎 竹彦*; 小林 泰彦; 中野 隆史*
Cancer Science, 100(4), p.684 - 688, 2009/04
被引用回数：56 パーセンタイル：75.67(Oncology)The aim of the present study was to clarify the mechanisms of cell death induced by heavy-ion irradiation focusing on the bystander effect in human lung cancer A549 cells. In microbeam irradiation, each of 1, 5 and 25 cells under confluent cell conditions was irradiated with 1, 5 or 10 particles of energetic carbon ions, and then the surviving fraction of the population was measured by a clonogenic assay in order to investigate the bystander effect of heavy-ions. In this experiment, the limited number of cells (0.0001-0.002%, 5-25 cells) under confluent cell conditions irradiated with 5 or 10 carbon ions resulted in an exaggerated 8-14% increase in cell death by clonogenic assay. However, these overshooting responses were not observed under exponentially growing cell conditions. Furthermore, these responses were inhibited in cells treated with an inhibitor of gap junctional intercellular communication (GJIC), whereas these were markedly enhanced by the addition of a stimulator of GJIC. The present results suggest that bystander cell killing by heavy-ions was induced mainly by direct cell-to-cell communication, such as GJIC, which might play important roles in the bystander responses.
Schneider cells河村 英将*; 立井 一明*; 野中 哲生*; 大日方 英*; 服部 友保*; 小川 愛*; 風間 秀子*; 浜田 信行*; 舟山 知夫; 坂下 哲哉; et al.
Journal of Radiation Research, 50(2), p.161 - 169, 2009/03
被引用回数：7 パーセンタイル：26.99(Biology)Cells exposed to genotoxic stress, such as ionizing radiation and DNA damaging reagents, either arrest the cell cycle to repair the genome, or undergo apoptosis, depending on the extent of the DNA damage. DNA damage also has been implicated in various differentiation processes. It has been reported that 
-ray exposure or treatment with DNA-damaging agents could induce myogenic differentiation in Schneider cells. However, the mechanism underlying this process has been poorly understood. In this study, exposure of Schneider cells to X-rays or energetic carbon ion beams caused increase of TUNEL-positive cells and conversion of round-shaped cells to elongated cells. Both upregulation of genes related to myogenesis and increase of myosin indicate that the radiation-induced morphological changes of Schneider cells were accompanied with myogenic differentiation. Because the intracellular ceramide was increased in Schneider cells after exposure to X-ray, we examined whether exogenous ceramide could mimic radiation-induced myogenic differentiation. Addition of membrane-permeable C
-ceramide to Schneider cells increased apoptosis and expression of myogenic genes. These results suggest that ceramide plays important roles in both apoptosis and the radiation-induced myogenic differentiation process.
原田 耕作*; 野中 哲生*; 浜田 信行*; 舟山 知夫; 桜井 英幸*; 坂下 哲哉; 和田 成一*; 河村 英将*; 長谷川 正俊*; 小林 泰彦; et al.
JAEA-Review 2006-042, JAEA Takasaki Annual Report 2005, P. 102, 2007/02
We have here examined clonogenic survival of confluent human lung cancer A549 cells exposed to X-rays or 220 MeV 12C
charged particles. Targeted exposure of 0.001-0.005 % of cells within the confluent population were resulted in 8-15 % reduction of surviving fraction, suggesting that the induced bystander responses are involved in mechanism of cell death by heavy particles.
embryos立井 一明*; 田巻 倫明*; 河村 英将*; 浜田 信行*; 坂下 哲哉; 舟山 知夫; 和田 成一*; 柿崎 竹彦; 野中 哲生*; 大日方 英*; et al.
JAEA-Review 2006-042, JAEA Takasaki Annual Report 2005, P. 103, 2007/02
ショウジョウバエの放射線誘導性アポトーシスに関する研究では、
非依存性経路に関する報告はほとんどなく、初期胚でB波紫外線照射によるアポトーシスでの下流遺伝子の発現が認められないとの間接的な事象の観察のみで非依存性経路の存在を明確に示した報告は無かった。今回欠損株の初期胚で放射線誘導性アポトーシスについて検討し、初期胚では放射線照射によって非依存的にArkの発現誘導がおこりアポトーシスが引き起こされることを示唆する結果を得た。
前川 利雄*; 梅津 朋岳*; 野中 英*; 吉松 賢二*; 佐藤 孝一*; 佐藤 聡; 西谷 健夫
セメント・コンクリート, (719), p.26 - 31, 2007/01
コンクリートの放射化特性は、セメントと骨材の2つの構成材料の組成比に依存する。これまで提案された低放射化コンクリートでは、不純物質を多く含む骨材を低放射化させる観点から、石灰石骨材などの純度の高い材料を適用することによって低放射化特性を実現している。このようなコンクリートでは、セメントに由来する不純物質成分による誘導放射能が大きな影響を及ぼすようになる。そこで、本開発では従来の骨材選別に加えて、セメントの一部を不純物質成分の少ない石灰石微粉末材料に置換する調合設計手法を導入し、セメント由来の不純物量を低く抑えるコンクリートを製作した。原子力機構の核融合中性子源装置FNSにおいて、試作した低放射化コンクリート及び普通コンクリートに対しDT中性子を照射し、放射化特性を実験的に評価した。その結果、開発した低放射化コンクリートでは、普通コンクリートに比べて
Naの誘導放射能が約1/7に低減することを実験的に確認した。長寿命核種の
Na(半減期2.6年)については、普通コンクリートでは、照射後10日において約20Bq/g検出したが、低放射化コンクリートでは検出しなかった。
野中 勝彦*; 中嶋 英雄*; 三ツ井 誠一郎; 越後谷 淳一*
岩手大学工学部技術部報告, 2, p.2 - 10, 1999/03
トレーサー法とイオンビームスパッタセクショニング法を併用し、模擬ガラス固化体(p0798)中の22Naおよび137Csの拡散係数を測定 した。この値を拡散温度537K(300
)で比較すると22Naは137Csより10桁程度大きな値を示した。このような拡散係数の大きな相違は原子サイズ効果によるものと考えた。本研究により、ガラス固化体の浸出試験で観察されるNaとCsの浸出挙動の違いと、それぞれの元素の拡散係数の相違に密接な関係があることが示唆された。
中嶋 英雄*; 野中 勝彦*
PNC TJ1638 96-001, 60 Pages, 1996/03
地層処分の人工バリアの一つであるガラス固化体からの放射性核種の長期的な放出量を予測することは性能評価上不可欠である。Csなどの可溶性元素の放出量はその浸出挙動に依存しており、長期的な浸出挙動に関する情報を必要としている。今年度はガラス固化体からCsの浸出挙動とNaおよびBの浸出挙動の違いに関する基礎的情報を得ることを目的として、トレーサー法とイオンビームスパッタセクショニング法を併用することにより温度範囲713K-818Kにおける模擬ガラス固化体内のCsの拡散係数を測定し、Naの拡散係数ならびに浸出試験の結果と比較した。その結果、ガラス遷移温度(Tg)以下のアモルファス領域における模擬ガラス固化体内のCsの拡散係数はNaのそれと比較して7桁程度小さいことが明らかとなった。これらの結果に基づいて考察すると、Csの浸出挙動とNaおよびBの浸出挙動の違いは、ガラス固化体内におけるそれぞれの元素の拡散係数の差に関係する可能性が示された。
渡士 克己; 野中 勇*; 金子 秀明*; 佐藤 恭*; 山下 満男*; 朝田 泰英*
Nuclear Engineering and Design, 139(3), p.293 - 298, 1993/03
被引用回数：2 パーセンタイル：29.79(Nuclear Science & Technology)平面上の表面き裂のクリープ疲労下での進展挙動を明らかにするために、一連の実験を行った。その結果、表面き裂の前縁形状を計測するためビーチマーク法と電気ポテンシャル法を併用することが有効であることがわかった。また、き裂前縁形状は、負荷モードに影響を受けることがわかった。き裂進展速度を整理するための破壊力学パラメータを簡易的に求める方法を提案し、その有効性を確認した。
野中 英*; 吉松 賢二*; 佐藤 孝一*; 前川 利雄*; 佐々木 静郎*; 梅津 朋岳*; 佐藤 聡
no journal, ,
放射線施設に用いられる遮蔽コンクリート壁の放射化に注目し、施設機器等の停止後のメンテナンス時の放射線バックグランドレベルを低く抑えることを目的として、低放射化コンクリートの開発を行っており、開発した低放射化コンクリートに対して、FNSを用いて、中性子照射実験を行った。その1では、使用材料と調合計画、並びに化学分析結果について述べる。開発した低放射化コンクリートは、骨材に石灰石砕石・砕砂を用いており、さらにセメントの一部を石灰石微粉末で置換している。化学分析を、普通コンクリートと開発した低放射化コンクリートの両者について行い、ナトリウム総量を比較・検討した。その結果、低放射化コンクリートのナトリウム総量は、普通コンクリートの1/40程度になっていることを確認した。また、硬化したコンクリートの分析結果から求められるナトリウム総量は、構成材料ごとの化学分析結果から求められるものに対して、大きくなる傾向があることを示した。この差異は化学分析の精度に起因するものと考えられる。
梅津 朋岳*; 吉松 賢二*; 佐藤 孝一*; 前川 利雄*; 佐々木 静郎*; 野中 英*; 佐藤 聡
no journal, ,
骨材に石灰石砕石・砕砂を用い、セメントの一部を石灰石微粉末に置換した低放射化コンクリートを開発し、FNSにおいて、中性子照射実験を行った。中性子源はD-T反応による14MeV単色中性子であり、照射時間は約16時間、中性子束は5
10
(n/cm/s
)である。コンクリート試料は粉砕された粉末約2gであり、比較用の普通コンクリートについても同一条件にて、照射実験を実施した。実験の結果、普通コンクリートにおいて照射直後から3日後までについて、最も誘導放射能量が大きいのはNa(半減期15時間)であり、照射終了後1日において9.810
(Bq./g)であった。一方、低放射化コンクリートでは、1.510(Bq./g)となり約1/6に誘導放射能を低減できることがわかった。また、施設の解体時に問題となる長寿命核種のNa(半減期2.6年)については普通コンクリートでは約210
(Bq./g)生成したが、低放射化コンクリートでは検出できず、Naの大幅な低減に成功した。
原田 耕作*; 野中 哲生*; 桜井 英幸*; 河村 英将*; 長谷川 正俊*; 中野 隆史*; 浜田 信行*; 和田 成一*; 小林 泰彦; 舟山 知夫; et al.
no journal, ,
ヒト肺癌由来の細胞株を用いて重イオンビーム照射後のバイスタンダー効果の誘導について検討した。ブロードビームを用いた実験で220MeV
Cの細胞生存曲線は直線的であったが、X線及び220MeVCのD
(37%生存線量)D
(10%生存線量)はそれぞれ1.59Gy/4.00Gy, 1.23Gy/2.39Gyであった。マイクロビームを用いた実験では、選択的に1つの細胞にのみイオンを照射した際の細胞生存率は非照射細胞とほぼ同様であった。照射細胞数をディッシュ内の5-25個、また各細胞への照射イオン数を5-10個とすると、照射していない細胞の生存率と比較して統計学的に有意に低下した。本実験ではディッシュ全体の細胞のうち0.001-0.005%という極少数の細胞を重イオンビームで照射した時、ディッシュ全体の細胞生存率が有意に低下する結果が得られた。このことは重イオン照射による細胞死のメカニズムにバイスタンダー効果が深く関与していることを示唆している。
立井 一明*; 田巻 倫明*; 河村 英将*; 野中 哲生*; 大日方 英*; 服部 友保*; 小川 愛*; 風間 秀子*; 中野 隆史*; 和泉 孝志*; et al.
no journal, ,
ショウジョウバエの放射線誘導性アポトーシスに関する研究では、p53非依存性経路に関する報告はほとんどなく、初期胚でB波紫外線照射によるアポトーシスでp53の下流遺伝子の発現が認められないとの間接的な事象の観察のみでp53非依存性経路の存在を明確に示した報告はなかった。今回p53欠損株の初期胚で放射線誘導性アポトーシスについて検討し、初期胚では放射線照射によってp53非依存的にArkの発現誘導がおこりアポトーシスが引き起こされることを示唆する結果を得た。
原田 耕作*; 野中 哲生*; 浜田 信行*; 舟山 知夫; 桜井 英幸*; 和田 成一*; 坂下 哲哉; 長谷川 正俊*; 小林 泰彦; 中野 隆史*
no journal, ,
重イオン放射線治療は、優れた線量分布と高い生物学的効果ゆえに、期待されている。しかし、ブロードビームによる細胞死メカニズムは、十分に解明されていない。本研究では、バイスタンダー効果に焦点を当て、p53ヒト肺癌細胞株A549を用い、重イオン照射による細胞死メカニズムを明らかにする。群馬大学のMBR-1505と、TIARA(JAEA)のC(220MeV)と
Ne(260MeV)を用い、コンフルエントな細胞にX線を照射し、コロニー形成法で細胞生存率を調べた。X線(150kV), C, Neを照射した細胞のD/Dは、それぞれ1.59Gy/4.00Gy, 1.23Gy/2.39Gy, 1.81Gy/4.55Gyだった。細胞50万個中わずか5
25個の細胞に100個のイオンを照射することで、非照射対照群と比較して生存率が2348%減少した。バイスタンダー効果は、重イオン照射による細胞死メカニズムに重要な役割を果たしていることがわかった。さらに、DNA修復の細胞応答や重イオン照射によるアポトーシスの研究を進め、臨床分野での重イオン放射線治療法を確立する。
原田 耕作*; 野中 哲生*; 浜田 信行*; 桜井 英幸*; 河村 英将*; 長谷川 正俊*; 小林 泰彦; 中野 隆史*
no journal, ,
重イオン照射による高い殺細胞効果やバイスタンダー効果の分子機序は未だ十分に解明されていない。本研究ではヒト肺癌細胞株を用いて重イオンビーム照射後のバイスタンダー効果の細胞死の機序について解明する。細胞はヒト肺癌由来の細胞株であるA549を用いた。X線照射はMBR-1505,重イオン照射は原子力機構高崎量子応用研究所のマイクロビーム照射装置及びブロードビーム照射装置により行った。照射後の細胞生存率はコロニー形成法で検討した。X線照射によるD/Dは1.59Gy/4.00Gyであったが、ブロードビームを用いた実験ではC(LET=108keV/
m)のD/Dは1.23Gy/2.39Gyであった。また、コンフルエントな状態にある約50万細胞中の5-25細胞に対して、それぞれC(LET=103keV/m)をマイクロビームで5-10個ずつ照射するとディッシュ全体の生残率が9-15%低下した。重イオン照射による高い殺細胞効果と細胞死のメカニズムにバイスタンダー効果の関与が示唆された。
河村 英将*; 立井 一明*; 野中 哲生*; 大日方 英*; 服部 友保*; 小川 愛*; 風間 秀子*; 浜田 信行*; 舟山 知夫; 坂下 哲哉; et al.
no journal, ,
哺乳動物細胞を用いた研究などからセラミドが脂質性シグナルとしてアポトーシスの誘発に関与することが示されているが、セラミド産生経路の活性化機構や制御因子は明らかにされていない。われわれはショウジョウバエをモデルにアポトーシスにおけるセラミドの産生経路について検討した。UV-Cを照射したSL2株から経時的に脂質を抽出してセラミドの定量を行った。セラミド濃度は照射5時間後には照射前の約3倍程度まで上昇した。また、C2セラミドをSL2株に添加したところ、カスパーゼ3/7活性の上昇が認められた。さらにセラミドを分解するセラミダーゼの遺伝子をSL2株に導入して誘導的に発現させたところ6割程度までカスパーゼ3/7活性の低下が見られた。RNAi実験では中性スフィンゴミエリナーゼ相同遺伝子の二本鎖RNAを細胞に添加したものでカスパーゼ3/7活性の低下が見られた。酸性スフィンゴミエリナーゼ相同遺伝子,セラミド合成酵素遺伝子,スフィンゴ脂質・4不飽和化酵素遺伝子の二本鎖RNAを添加したものでは明らかな低下は見られなかった。すなわち、SL2株においてもセラミドがアポトーシスの重要な因子であり、中性スフィンゴミエリナーゼ相同遺伝子がその産生に関与していることが示唆された。
