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論文

Neutron diffraction of ice and water in hydrogels

関根 由莉奈; 小林 理気*; Chi, S.*; Fernandez-Baca, J. A.*; 鈴谷 賢太郎; 藤崎 布美佳*; 池田 一貴*; 大友 季哉*; 深澤 倫子*; 山内 宏樹; et al.

JPS Conference Proceedings (Internet), 8, p.033009_1 - 033009_6, 2015/09

ハイドロゲル中の水の構造や特性を調べるため、100-300Kにおける低含水率のポリN,N,-ジメチルアクリルアミドハイドロ(PDMAA)ゲルの中性子回折パターンを測定した。低温下で観察されたブロードな回折パターンは昇温過程において変化し、220Kにおいて鋭いピークが観察された。これらの回折パターンを解析することにより、低含水率のゲル中には低温下でアモルファス氷が存在し、それらは昇温と共に立方晶氷, 六方晶氷に変化することを明らかにした。

論文

Successful labeling of $$^{rm 99m}$$Tc-MDP using $$^{rm 99m}$$Tc separated from $$^{99}$$Mo produced by $$^{100}$$Mo($textit{n}$,2$textit{n}$)$$^{99}$$Mo

永井 泰樹; 初川 雄一; 金 政浩; 橋本 和幸; 本石 章司; 今野 力; 落合 謙太郎; 高倉 耕祐; 佐藤 裕一*; 河内 幸正*; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 80(8), p.083201_1 - 083201_4, 2011/08

 被引用回数:11 パーセンタイル:37.34(Physics, Multidisciplinary)

加速器で生成される中性子を酸化モリブデン100に照射して、$$^{100}$$Mo($textit{n}$,2$textit{n}$)$$^{99}$$Mo反応で生成した$$^{99}$$Moから放射性の不純物を除去して$$^{rm 99m}$$Tcを分離抽出すること、そして、$$^{rm 99m}$$Tc-MDP標識化合物を合成することに、世界で初めて成功した。親核の$$^{99}$$Moは、原子力機構の核融合中性子源施設で、トリチウムに重陽子を照射して得られる14MeVの中性子を用いて、$$^{100}$$Mo($textit{n}$,2$textit{n}$)$$^{99}$$Mo反応で生成した。そして、$$^{rm 99m}$$Tcは、昇華法で$$^{99}$$Moから分離抽出し、その放射核純度は、99.99%以上であることを、$$gamma$$分光で確認した。また、$$^{rm 99m}$$Tc-MDP標識率は、99%以上であることを、薄膜クロマト法で確かめた。これらの値は、米国薬局方が高濃縮ウランの核分裂反応で生成される$$^{99}$$Moに対する要請値を超えるものである。そのため、本方法で生成する$$^{99}$$Moは、核分裂法の代替えとして有効であり、我が国の安定かつ信頼性の高い$$^{99}$$Mo供給に寄与するであろう。

口頭

有機物・微生物の宇宙曝露と宇宙塵・微生物の捕集実験(たんぽぽ); 微生物の宇宙での生存可能性の検討

横堀 伸一*; Yang, Y.*; 藤崎 健太*; 河口 優子*; 小林 憲正*; 橋本 博文*; 河合 秀幸*; 三田 肇*; 鳴海 一成; 奥平 恭子*; et al.

no journal, , 

地球上に存在する生命の起源に関して、これまで多くの研究が行われてきた。地球における生命の起原を想定し、初期地球上での有機物の合成の可能性が検討されている。しかし、有機物の合成は地球上で進行した可能性と同時に、宇宙空間で合成された有機物が宇宙塵とともに初期地球に到達した可能性がある。一方、古くより生命が宇宙空間を移動するという仮説「パンスペルミア仮説」が提唱されていた。この仮説では地球外で誕生した生命が地球にやって来る可能性が想定されている。近年、火星由来隕石中での微生物様化石の発見を引き金に、隕石に載った微生物移動の可能性が議論されるに至っている。われわれは、これまで飛行機、大気球を用いた微生物採集を行い、成層圏から微生物を採集してきた。そこから、さらに上空でも微生物が到達している可能性に思い至った。真空中での微生物採集はこれまで試みられたことがない。われわれは、宇宙空間でデブリや宇宙塵採集に用いられてきた超低密度エアロゲルを微生物の採集に用いる可能性の検討を行った。また、エアロゲルを受動的な微生物捕集装置とする場合、他の宇宙塵等も合わせて捕集される。これらの宇宙塵には微生物が付着していなくとも有機物を含有している可能性がある。そのような宇宙塵が地球に有機物をもたらしたと考えると、それらの宇宙塵の有機物の解析を行うことも重要である。

口頭

「たんぽぽ: 有機物・微生物の宇宙曝露と宇宙塵・微生物の捕集」における微生物宇宙曝露実験

横堀 伸一*; Yang, Y.*; 藤崎 健太*; 河口 優子*; 橋本 博文*; 山下 雅道*; 矢野 創*; 奥平 恭子*; 吉村 義隆*; 鳴海 一成; et al.

no journal, , 

火星起源隕石に微小化石様構造が発見されてから、パンスペルミア(胚種広布説)仮説は生命の起源を議論するうえで無視することはできなくなってきた。われわれが国際宇宙ステーション(ISS)の日本棟きぼうの曝露部で行う実験として提案した「たんぽぽ」ミッションは、さまざまな意味でパンスペルミアの現実性について検討し、テストするための実験計画である。この計画では、6種類の実験を平行して行うことを計画している。そのうち2つが宇宙における微小生物の製造可能性に関する実験である。1つはISS高度で直接微小生物の捕集を試みるものである。もう1つは、さまざまな微小生物の宇宙に対する長期の曝露実験である。後者の実験は、地球由来の微小生物が地球と他の地球外天体との間を移動することが可能であるか、微小生物を実際に宇宙空間に曝露することで検証しようというものである。われわれは、ISS高度で微小生物が長期に渡って生存するためには、惑星間塵等の内部の間隙に微小生物が入り込んで、紫外線や宇宙線から護られることが必要であろうと考えている。そこで、われわれは微小生物と模擬惑星間塵(粘土鉱物等)とを混合したものを、曝露実験に供することを計画している。

口頭

たんぽぽ(有機物・微生物の宇宙曝露と宇宙塵・微生物の捕集実験); 微生物の宇宙生存可能性の検証に向けて

横堀 伸一*; 藤崎 健太*; 河口 優子*; Yang, Y.*; 伏見 英彦*; 橋本 博文*; 山下 雅道*; 矢野 創*; 奥平 恭子*; 林 宣宏*; et al.

no journal, , 

ISS-JEM「きぼう」曝露部での微生物の採集/宇宙空間への直接曝露実験を計画している(プロジェクト名「たんぽぽ」)。そこでは、微生物を直接採取することを目指すとともに、1から5年以上、微生物を宇宙空間に曝露し、その生存可能性を検証することを計画している。また、その際には、粘土鉱物による微生物の保護効果も検証する予定である。そのため、上記の宇宙曝露実験を行うにあたり、重粒子線の微生物生存に与える効果と、粘土鉱物の重粒子線に対する遮蔽効果を現在検討した。また、種々の紫外線/放射線耐性の高い微生物を実験対象とすることで、重粒子線耐性がそれらの耐性の高さと相関するのかなどについても検討した。微生物培養液を単独又は粘土鉱物と混合して乾燥したサンプルに、室温で、Ar線,He線,C線の照射を行った。これらの重粒子線を照射した微生物サンプルと非照射の対照サンプルについて、コロニー計数法等により、生存率を求めた。さらに、粘土鉱物(合成スクメタイトの一種ルーセンタイトを使用)の有無による生存率の違いについて検証を行った。その結果、粘土鉱物がAr線及びC線から微生物を遮蔽し、保護する働きをすることが示唆された。すなわち、微生物が宇宙空間に単独で存在せず、粘土鉱物内部の間隙などに存在するのなら、重粒子線の影響が軽減されることを示唆する。

口頭

Quest for microorganisms existing at high atmosphere and space

横堀 伸一*; Yang, Y.*; 杉野 朋弘*; 河口 優子*; 板橋 志保*; 藤崎 健太*; 伏見 英彦*; 長谷川 直*; 橋本 博文*; 林 宣宏*; et al.

no journal, , 

We isolated two novel species of the genus ${it Deinococcus}$, one from top of troposphere (${it D. aerius}$) and the other from bottom of stratosphere (${it D. aetherius}$). Can these newly isolated bacterial species and strains survive harsher environment such as space environment and/or other astronomical objects such as Mars? To address these questions, we have analyzed the survival of these microbial species and strains under the extreme conditions. Environment at high altitude is extreme for microorganisms not only because of high UV radiation, but also other stresses such as extreme dryness. To clarify how dryness affects to the survivability of microorganisms, we examined the effects of desiccation and high humidity on survival and DNA double strand breaks (DSB) of ${it Escherichia coli}$, ${it D. radiodurans}$ and spores of ${it Bacillus pumilus}$. They exhibited different survival rates and DSB patterns under desiccation and high humidity. Higher survival and less DSB occurred at lower temperatures. Spores of ${it B. pumilus}$ showed the highest survivability at each condition. Survivability of ${it D. radiodurans}$ at desiccation condition is higher than that at the humid condition, although survivability of ${it E. coli}$ at desiccation condition is lower than that at the humid condition. We also tested the effects of various factors on survivability of ${it Deinococcus}$ spp. Together with tests under desiccation condition, these test results suggested that ${it Deinococcus}$ spp. which we tested can survive in space for years.

口頭

Disordered materials studies with high intensity total diffractometer at J-PARC

鈴谷 賢太郎; 大下 英敏*; 大友 季哉*; 池田 一貴*; 瀬谷 智洋*; 金子 直勝*; 藤崎 布美佳*

no journal, , 

J-PARC物質生命科学実験施設のNOVA分光器は、ヘリウム3検出器900本とGEM型検出器(初期ビームモニターと透過モニター)を備えた高強度全散乱装置である。水素貯蔵材料のような乱れた結晶構造を持つ物質やガラスや液体のような構造不規則系物質の構造解析に適している。たとえば、シリカガラス(円柱状、長さ20mm, 直径7mm)の試料では、Q=15(1/${AA}$)まで十分な統計精度のデータを得るのに1秒、35(1/${AA}$)まででも20秒で測定できる。したがって、これまでは不可能であった構造不規則系物質の構造の動的変化を秒単位で観察することが可能である。当日は、非晶質材料のいくつかの成果を中心にNOVAの性能について報告する。

口頭

in-situ中性子回折測定によるNaAlH$$_{4}$$水素急増放出反応機構の解明

鈴谷 賢太郎; 藤崎 布美佳*; 池田 一貴*; 大下 英敏*; 大友 季哉*

no journal, , 

水素貯蔵材料として期待されているNaAlH$$_{4}$$は、単体では融点以上で水素放出反応が進行し、可逆的な水素吸蔵放出反応を示さない。NaAlH$$_{4}$$に数mol%のTi触媒を添加すると、水素の吸蔵放出反応が融点以下の固相状態で可逆的に進行することが知られている。この反応機構に対して空孔の生成・拡散が関与しているというモデルなどが提唱されているものの未だ解明されていない。本研究では、重水素化した試料を用いて中性子回折測定により合成直後と反応中の構造解析を行った。NaAlD$$_{4}$$に6mol%のTiCl$$_{3}$$をミリング処理により添加した試料の中性子回折/Rietveld解析により、Alサイトの約2%がTiに置換しているという結果が得られた。

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