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余語 覚文*; Lan, Z.*; 有川 安信*; 安部 勇輝*; Mirfayzi, S. R.*; Wei, T.*; 森 隆人*; Golovin, D.*; 早川 岳人*; 岩田 夏弥*; et al.
Physical Review X, 13(1), p.011011_1 - 011011_12, 2023/01
被引用回数：3 パーセンタイル：88.42(Physics, Multidisciplinary)Neutrons are powerful tools for investigating the structure and properties of materials used in science and technology. Recently, laser-driven neutron sources (LDNS) have attracted the attention of different communities, from science to industry, in a variety of applications, including radiography, spectroscopy, security, and medicine. However, the laser-driven ion acceleration mechanism for neutron generation and for establishing the scaling law on the neutron yield is essential to improve the feasibility of LDNS. In this paper, we report the mechanism that accelerates ions with spectra suitable for neutron generation. We show that the neutron yield increases with the fourth power of the laser intensity, resulting in the neutron generation of 
in 
at a maximum, with 
Wcm
, 900 J, 1.5 ps lasers. By installing a "hand-size" moderator, which is specially designed for the LDNS, it is demonstrated that the efficient generation of epithermal (0.1-100 eV) neutrons enables the single-shot analysis of composite materials by neutron resonance transmission analysis (NRTA). We achieve the energy resolution of 2.3% for 5.19-eV neutrons 1.8 m downstream of the LDNS. This leads to the analysis of elements and isotopes within sub-
s times and allows for high-speed nondestructive inspection.
熊添 博之*; 五十嵐 康彦*; Iesari, F.*; 清水 亮太*; 小松 遊矢*; 一杉 太郎*; 松村 大樹; 齋藤 寛之*; 岩満 一功*; 岡島 敏浩*; et al.
AIP Advances (Internet), 11(12), p.125013_1 - 125013_5, 2021/12
被引用回数：2 パーセンタイル：7.86(Nanoscience & Nanotechnology)This letter presents a Bayesian sparse modeling method to analyze extended X-ray absorption fine structure (EXAFS) data with basis functions built on two-body signals. This method allows us to evaluate regression coefficients proportional to the radial distribution functions of the respective elements and their errors and is very effective for analysis of EXAFS with weak absorption intensity and severe signal-to-noise ratio. As an application example, we used it to analyze EXAFS of an yttrium oxyhydride (YO
H
) epitaxial thin film. This EXAFS data shows weak absorption intensity due to the small amount of X-ray absorption in the thin film sample. However, this approach revealed that the radial distance ratio of the second neighbor yttrium to the first neighbor oxygen coincides with that of a tetrahedral configuration. This result demonstrates that the interstitial oxygen position is tetrahedral in the YOH thin film.
全体解説、必須科目及び選択科目の設問と解説高橋 直樹; 芳中 一行; 原田 晃男; 山中 淳至; 上野 隆; 栗原 良一; 鈴木 惣十; 高松 操; 前田 茂貴; 井関 淳; et al.
日本原子力学会ホームページ(インターネット), 64 Pages, 2016/00
本資料は、平成28年度技術士試験(原子力・放射線部門)の受験を志す者への学習支援を目的とし、平成27年度技術士試験(原子力・放射線部門)の出題傾向分析や学習方法等についての全体解説、必須科目の解答と解説及び選択科目の模範解答や解答作成にあたってのポイント解説を行うものである。なお、本資料は技術士制度の普及と技術士育成を目的とした日本原子力学会から日本技術士会(原子力・放射線部会)への依頼に基づき、原子力機構所属の技術士及び社内外の各分野における専門家により作成を行ったものである。
斎藤 克代*; 舟山 知夫; 小林 泰彦; 村上 孝*
JAEA-Review 2014-050, JAEA Takasaki Annual Report 2013, P. 83, 2015/03
エピジェネティック分子標的薬は、DNAに記された遺伝暗号(塩基配列)自体は変化させないが、DNAや付随するヒストン蛋白の修飾を後天的に変化させることができる。これらの薬剤は、遺伝子異常が蓄積しているがん細胞を狙って作用するために、がん選択的な治療効果を高めることが可能である。そこで本研究では、エピジェネティック分子標的薬と重粒子線の併用が、悪性黒色腫細胞に与える影響を調べた。マウス悪性黒色腫細胞株B16F10にエピジェネティック分子標的薬を投与した後、原子力機構・TIARAにおいて炭素イオンビームで照射した。照射した細胞の生存率をコロニー形成法で評価した結果、代表的なヒストン脱アセチル化酵素阻害剤であるトリコスタチンA(TSA)で処理した試料において、TSAと重粒子線の併用が、B16F10のコロニー形成能を抑制することが明らかになった。
坂下 哲哉; 浜田 信行*; 川口 勇生*; 原 孝光*; 小林 泰彦; 斎藤 公明
Journal of Radiation Research, 55(3), p.423 - 431, 2014/02
被引用回数：3 パーセンタイル：17.58(Biology)コロニー形成試験において、従来、50個以上の細胞からなるコロニーを、増殖可能な細胞からなるコロニーとして生存率を評価してきた。最近、我々は、コバルト60
線を照射した正常線維芽細胞について、従来無視されてきた50個に満たない細胞からなるコロニーのサイズ分布が対数-対数グラフで直線にプロットできることを示し、また、分岐プロセスモデルを導入することにより照射後数回の分裂にわたる遅延的細胞増殖死の確率を推定した。さらに、モデルの拡張により生存率曲線の再現にも成功した。本論文では、この一連の解析方法を、炭素線照射を実施した正常線維芽細胞に適用し、増殖不全コロニーのサイズ分布、生存率曲線の解析に加えて、生物学的効果比の評価及び2次コロニーの評価を実施した。本論文により、我々の提案手法が、(1)異なる線質に対しても適用可能であること、(2)2次、3次コロニーとの組み合わせなどの応用が可能であることが示された。遅延的な放射線の効果を明らかできる本研究の手法を、今後の放射線生物研究の進展に役立てることが期待される。
坂下 哲哉; 浜田 信行*; 川口 勇生*; 大内 則幸; 原 孝光*; 小林 泰彦; 斎藤 公明
PLOS ONE (Internet), 8(7), p.e70291_1 - e70291_10, 2013/07
被引用回数：7 パーセンタイル：33.64(Multidisciplinary Sciences)コロニー形成能の測定は、放射線照射後の細胞の重要な情報を与える。通常、50個以上の細胞からなるコロニーを、増殖可能な細胞からなるコロニーとして生存率を評価してきた。しかし、従来無視されてきた50個に満たない細胞からなるコロニーに関して詳細に調べたところ、サイズ分布が対数-対数グラフで直線にプロットできることがわかった。本研究では、この直線関係について分岐プロセスモデルを導入し、世界で初めて照射後の数世代にわたる細胞増殖死の確率を推定できることを発見した。また、従来、増殖可能なコロニーとして評価されたてきた生存コロニーに、このモデルを拡張応用することにより、生存率曲線を再現することに成功した。この一連の解析により、放射線照射後の細胞の継世代的な影響には、比較的短い数世代に及ぶ増殖死が高まる影響と、それよりも長い世代にわたって継続する増殖死の機構が存在することを明らかにした。本研究による、半世紀以上見過ごされてきたコロニーアッセイの隠れた重要性の指摘と、コロニーアッセイによる継世代影響解析方法の提案は、今後の放射線生物研究の進展に重要な貢献を果たすものと期待される。
渡辺 立子; 和田 成一*; 舟山 知夫; 小林 泰彦; 斎藤 公明; 古澤 佳也*
Radiation Protection Dosimetry, 143(2-4), p.186 - 190, 2011/02
被引用回数：16 パーセンタイル：75.8(Environmental Sciences)粒子線による照射では、粒子線の種類が異なると、LETが同じであっても、その生物影響が異なることが知られている。これは、粒子線の飛跡構造が異なるためだと考えられる。飛跡構造と生物影響の関係に着目して、これまでに、TIARAを用いて、LETが440keV/m程度のCイオンとNeイオンを哺乳細胞に照射したところ、Cイオンの方が、細胞致死効率、2本鎖切断(DSB)効率が高く、細胞核内でのDNA損傷生成の空間分布が異なることが観測されている。本研究では、モンテカルロ飛跡構造シミュレーションに基づいて、DSBを含む実験的には困難な損傷も含めた損傷スペクトルと、これらの損傷の空間分布に関するシミュレーションを行った。この結果、同じLETであっても、Cイオンの方がNeイオンよりも、DSB等のクラスター損傷を生成しやすく、Cイオンはイオンの軌跡のごく近傍に集中してDNA損傷が生じるのに対し、Neイオンでは、より周囲に広がって生じるという結果が得られた。これは、TIARAでの実験結果とよく一致する結果であった。これらの要因により生物影響の差がもたらされることを示していると考えられる。
栃尾 大輔; 濱本 真平; 猪井 宏幸; 島崎 洋祐; 関田 健司; 近藤 雅明; 七種 明雄; 亀山 恭彦; 齋藤 賢司; 江森 恒一; et al.
JAEA-Technology 2010-038, 57 Pages, 2010/12
JAEA-Technology-2010-038.pdf:2.36MB
HTTRは平成10年の初臨界達成後、定格運転及び高温試験運転の出力上昇試験を経て、現在、供用運転を行っている。高温ガス炉を実用化するにあたり、高温ガス炉システムが長期にわたって熱利用系に安定な熱供給ができることを実証しなければならない。そこで、HTTRでは、平成22年1月より高温・並列運転で50日連続運転を行い、HTTRは長期にわたって熱利用系に安定な熱供給ができることを確認した。また、高温試験運転での長期連続運転に伴うデータを取得することができた。本報は、運転より得られたHTTRの高温試験運転での長期連続運転に関する特性をまとめたものである。
亀谷 宏美*; 齊藤 希巳江*; 菊地 正博; 小林 泰彦; 鵜飼 光子*; 等々力 節子*
日本食品科学工学会誌, 57(11), p.472 - 478, 2010/11
被引用回数：1 パーセンタイル：7.73(Food Science & Technology)電子スピン共鳴(Electron Spin Resonance: ESR)法,光刺激ルミネッセンス(Photo Stimulated Luminescence: PSL)法及び熱ルミネッセンス(Thermo luminescence: TL)法が照射ニンニクの検知に利用可能か否かについて検討した。線源は
Co、線量は50180Gyとした。ESRスペクトルは、外皮の分析において
=2.00の1本線信号が観測され、信号強度は線量とともに増大した。照射処理したニンニクのPSL発光積算値は、非照射試料の値と比較して増加した。照射ニンニクのTLの発光極大温度は180220
C、非照射ニンニクは約300Cとなり照射ニンニクを判別することができた。また、TL比は積分温度範囲が150250Cのとき、照射ニンニクと非照射ニンニクが明確に区別された。以上のことから、ESR, PSL, TL法は照射ニンニクの判別に適用できる可能性が示唆された。特に、TL法は照射ニンニクの検知に実用的に有用であると結論した。
小林 泰彦; 菊地 正博; 等々力 節子*; 齊藤 希巳江*; 桂 洋子*; 亀谷 宏美*; 市川 まりこ*; 飯塚 友子*; 千葉 悦子*; 鵜飼 光子*
食品照射, 45(1-2), p.26 - 33, 2010/09
収穫から約2か月後の青森県産ニンニクに30Gy以上の線を照射することによってほぼ完全に萌芽と発根を抑制できることがわかった。現在行われている低温倉庫でのCA貯蔵と高温処理の組合せよりも、低コストでニンニクの品質保持と周年供給が可能になるかもしれない。照射時期が1か月遅くなると萌芽抑制の効果は若干低下した。照射後の貯蔵温度による影響も考えられる。我が国で照射によるニンニク芽止め処理を実用化するには、生産地での収穫から出荷までの貯蔵環境を模擬しつつ、現在行われている周年供給のための長期貯蔵法と、品質及びコストの両面で比較検討する必要がある。
居田 克巳*; 坂本 宜照; 吉沼 幹朗*; 竹永 秀信; 永岡 賢一*; 林 伸彦; 大山 直幸; 長壁 正樹*; 横山 雅之*; 舟場 久芳*; et al.
Nuclear Fusion, 49(9), p.095024_1 - 095024_9, 2009/09
被引用回数：29 パーセンタイル：72.01(Physics, Fluids & Plasmas)LHDヘリオトロン装置とJT-60Uトカマク装置におけるイオン系内部輸送障壁形成と不純物輸送のダイナミックスの比較について分析した。特に、両装置においてイオン温度等を測定する荷電交換分光装置の高性能化が行われ、次のような新しい知見を得ることができた。まず、内部輸送障壁の形成位置について、JT-60Uでは形成位置が外側へ拡大しつつ局在化するが、LHDではターゲットプラズマに依存して内側あるいは外側に移動する。また、不純物輸送に関しては、JT-60Uでは内向きの対流があるのに対して、LHDでは外向きの対流によって不純物ホールが形成されることを明らかにした。LHDにおいて観測された外向きの対流は、新古典理論の予想と相反しており、今後さらなる分析を行う予定である。
栃尾 大輔; 野尻 直喜; 濱本 真平; 猪井 宏幸; 関田 健司; 近藤 雅明; 七種 明雄; 亀山 恭彦; 齋藤 賢司; 藤本 望
JAEA-Technology 2009-005, 47 Pages, 2009/05
JAEA-Technology-2009-005.pdf:4.01MB
HTTRは1998年の初臨界達成後、定格運転及び高温試験運転の出力上昇試験を経て、現在、供用運転を行っている。今回、HTTRでは長期にわたって熱利用系に安定な熱供給ができることを実証するために、定格・並列運転で30日連続運転を行った。本報はその運転で得られたHTTRの長期連続運転の特性をまとめたものである。
本島 修*; 山田 弘司*; 小森 彰夫*; 大藪 修義*; 武藤 敬*; 金子 修*; 川端 一男*; 三戸 利行*; 居田 克巳*; 今川 信作*; et al.
Nuclear Fusion, 47(10), p.S668 - S676, 2007/10
被引用回数：34 パーセンタイル：73.71(Physics, Fluids & Plasmas)大型ヘリカル装置(LHD)では、加熱パワーの増大及び粒子の排気/供給能力の向上に加え、革新的な運転シナリオの発見により、無電流ヘリオトロンプラズマの性能を改善することに成功した。その結果、特に、高密度,長時間運転,高ベータに関して運転領域を拡大することに成功した。LHDにおける多様な研究の結果、無電流ヘリオトロンプラズマの特長が明らかになった。特に、ローカルアイランドダイバータによる排気とペレット入射によるプラズマ中心部への粒子供給を組合せることにより内部拡散障壁(IDB)を形成し、5
10
m
という超高密度のプラズマが得られた。4.5%の体積平均ベータ値や、54分間の放電時間(総入力エネルギー: 1.6GJ、平均入力パワー: 490kW)を達成することにも成功した。本論文では、IDB, 高ベータプラズマ, 長時間運転に関する最近2年間の成果を概括する。
柿崎 竹彦; 浜田 信行*; 坂下 哲哉; 和田 成一*; 原 孝光*; 舟山 知夫; 宝達 勉*; 夏堀 雅宏*; 佐野 忠士*; 小林 泰彦; et al.
Journal of Veterinary Medical Science, 69(6), p.605 - 609, 2007/06
被引用回数：1 パーセンタイル：13.67(Veterinary Sciences)重イオンの優れた生物学的・物理学的特性から獣医領域での応用が期待されるが、これまでに伴侶動物細胞に対する感受性は明らかにされていない。そこで、本研究では、ネコ由来Tリンパ球に対する感受性を解析し、重イオンの線量と線エネルギー付与に依存して細胞死が誘発されることを明らかにした。
齊藤 宏; 高橋 邦明; 宮坂 靖彦*; 山名 元*
デコミッショニング技報, (35), p.35 - 44, 2007/03
ウラン鉱山及び関連施設の廃止措置に関する規制動向・措置技術の調査の一環として、旧東ドイツにおいてウラン鉱山跡及び関連施設を措置し環境修復を行っているヴィスムート社を訪問し、捨石たい積場,露天採掘場跡地,鉱さいたい積場及び廃水処理施設を訪問調査した。ヴィスムート社は、1991年以来、国内の旧人形峠鉱山の数十数百倍の規模に匹敵する捨石・鉱さいたい積場を含む総面積約3,700haのウラン鉱山跡及び関連施設の環境修復を、国際放射線防護委員会(ICRP)の勧告に基づいた1mSv/年の線量基準を適用して計画・実施しており、排水処理を除き2015年までに終了する予定である。本報告では、ヴィスムート社が実施している環境修復作業の概況,法規制,廃水処理等について紹介する。
本島 修*; 山田 弘司*; 小森 彰夫*; 大藪 修義*; 金子 修*; 川端 一男*; 三戸 利行*; 武藤 敬*; 居田 克巳*; 今川 信作*; et al.
Proceedings of 21st IAEA Fusion Energy Conference (FEC 2006) (CD-ROM), 12 Pages, 2007/03
大型ヘリカル装置(LHD)では、加熱パワーの増大及び粒子の排気/供給能力の向上と併せ、無電流ヘリオトロンプラズマの革新的な運転シナリオの開発を行った。その結果、高密度,長時間運転,高ベータに関して運転領域を拡大することに成功した。LHDにおける多様な研究の結果、無電流ヘリオトロンプラズマの特長が明らかになった。特に、ローカルアイランドダイバータによる排気とペレット入射によるプラズマ中心部への粒子供給を組合せることにより内部拡散障壁(IDB)を形成し、
mという超高密度のプラズマが得られた。この結果は魅力的な超高密度核融合炉へ道を開くものである。また、4.5%の体積平均ベータ値や、54分間(総入力エネルギー: 1.6GJ,平均パワー: 490kW)の放電維持時間を得ることにも成功した。本論文では、IDB,高ベータプラズマ,長時間運転に関する最近2年間の成果を概括する。
伊藤 孝太郎*; 武市 順也*; 半谷 吉識*; 佐藤 勝也; 長谷 純宏; 坂下 哲哉; 小林 泰彦; 鳴海 一成
JAEA-Review 2006-042, JAEA Takasaki Annual Report 2005, P. 98, 2007/02
麹菌の育種はこれまでにも精力的に行われてきたが、従来の変異方法、すなわち、紫外線やX線・NTGなどの薬剤による変異ではランダムに多数の変異が生じ、目的の変異株が得られても生育速度が低下していて実用にならないなどの問題があった。また、株や変異個所によっては従来の方法では目的が達成できないことも判明してきた。そこで、われわれは近年植物の育種で高い効果を上げている重イオンビームによる変異に着目し、麹菌において最も変異率が高いイオンビーム照射条件を探索した。
東谷 篤志*; 杉本 朋子*; 森 ちひろ*; 鈴木 蓉子*; 齋藤 るみ子*; 一石 英一郎*; 坂下 哲哉; 浜田 信行*; 和田 成一*; 柿崎 竹彦; et al.
JAEA-Review 2006-042, JAEA Takasaki Annual Report 2005, P. 113, 2007/02
モデル生物の1つである線虫を用いて、生殖細胞系の放射線影響、特にDNA損傷によるアポトーシスと細胞周期の停止とバイスタンダー効果について検討した結果、線虫の生殖細胞形成時のパキテン期チェックポイント機構によるアポトーシスに関しては、同一個体内での間接的な効果、バイスタンダー効果によりアポトーシスが誘導される可能性は低いことが示唆された。そこで、腸管や筋肉等の体細胞における放射線誘発バイスタンダー効果の有無を検証するとともに、放射線被曝を受けていない細胞においてほかのストレス応答が誘導されているかどうかを解析するため、さまざまな外部ストレスに応答して発現が上昇することが知られている低分子heat shock protein: 
遺伝子に大腸菌
遺伝子が融合した
組換え体線虫などを用いて生物効果のモニター系の構築を行った。
佐野 忠士*; 和田 成一*; 鈴木 敬子*; 夏堀 雅宏*; 柿崎 竹彦; 伊藤 尚*; 中澤 菓*; 小林 泰彦; 伊藤 伸彦*
JAEA-Review 2006-042, JAEA Takasaki Annual Report 2005, P. 115, 2007/02
Even in the veterinary medicine, animal's survival time extends, and cancer becomes a main reason of the death. There are several therapeutic procedures for the cancer patients, it is expected the chance of the application of the radiation therapy will increase in the future. The purpose of this study is to evaluate about the radiation sensitivity of the canine spontaneous tumor cell lines as a basic research for the advanced radiation therapy in the veterinary medicine. Each cell was irradiated by X-ray (250 kVp, 0.8 Gy/min, LET 1.0 keV/m) and carbon beam (220 MeV, 6.0 Gy/min, LET 108 keV/m). After each given dose (range between 18 Gy), cells were harvested and survival fractions were evaluated by the Clonogenic assay. The relative biological effectiveness (RBE) of carbon beams compared with X-rays was investigated by the each surviving fraction. The radiation sensitivity was H, F, and S in the high order. The differentiation of the sensitivity order was not observed, but a cell resisted to X-rays irradiation tended to show more sensitivity to carbon beam irradiation. All RBE were converged at 4, and there are several degree of relationship between the beam character, radiation sensitivity, and RBE.
-rays and energetic carbon ions柿崎 竹彦; 浜田 信行*; 舟山 知夫; 坂下 哲哉; 和田 成一*; 宝達 勉*; 夏堀 雅宏*; 佐野 忠士*; 小林 泰彦; 伊藤 伸彦*
Journal of Veterinary Medical Science, 68(12), p.1269 - 1273, 2006/12
被引用回数：3 パーセンタイル：23.41(Veterinary Sciences)線エネルギー付与(LET)の高い重粒子線は、生物学的効果比(RBE)が大きく、さらに線量分布に優れていることから、ヒトの放射線治療に臨床応用がなされている。しかしネコに対しては臨床応用されておらず、放射線生物学的な基礎データも報告されていない。本研究ではネコ由来Tリンパ球(FeT-J)における低LETの線(0.2keV/m)と高LETの炭素線(114keV/m)を照射したときの生物効果を比較検討した。クローン原性試験の結果、10%生存線量(D
)における炭素線のRBEは線と比較して2.98であり、また不活性化断面積は線で0.023m
、炭素線で38.9mであることがわかった。TdT-mediated dUTP-biotin nick end labeling(TUNEL)法を用いてアポトーシス発現を測定したところ、TUNEL陽性率は同一吸収線量の照射では炭素線は線よりも高値を示したが、それぞれのD10線量の照射では炭素線と線の結果に有意な差は認められなかった。以上の結果から、炭素線は線と比べ同じ物理的線量を照射した場合の細胞致死効果は高く、また生物学的線量が等しいときの細胞応答に違いはないことが示され、よって炭素線治療はネコに対しても有用性が高いことが示された。
