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Br using the CCONE-based calculation system酒井 聖矢*; 大津 秀暁*; 岩本 修; 岩本 信之; 中山 梓介; 深堀 智生; 菊永 英寿*; 横北 卓也*
RIKEN Accelerator Progress Report, Vol.58, P. 54, 2025/12
Recently, nuclear medicine therapy using nuclides emitting rays and Auger electrons has attracted attention. In particular, the SEKIGUCHI Three-Nucleon Force Project aims to realize nuclear medicine therapy using the Auger electron emitter
Br.
Br has a half-life of 2.38 days and is readily available for medical use. In addition,
Br is a Group 17 (halogen) element, like
At, which is in rapidly increasing demand as an ray emitter for nuclear medicine therapy, and its similar chemical properties are useful in understanding the differences in biological effects between rays and Auger electrons. However, the reactions and pathways for the production of
Br are diverse and the optimal production method has not yet been established. Therefore, we considered the optimal production method for
Br using the CCONE-based calculation system in terms of thick target yields by injection of neutron, proton, deuteron, alpha-particle and gamma-ray up to 50 MeV.
酒井 聖矢*; 大津 秀暁*; 岩本 修; 岩本 信之; 中山 梓介; 菊永 英寿*; 深堀 智生
RIKEN Accelerator Progress Report, Vol.58, P. 55, 2025/12
In the SEKIGUCHI Three-Nucleon Force Project, a system for calculating and illustrating nuclide production cross sections by various nuclear reactions is being developed in order to contribute to the consideration of production methods for nuclides useful in the field of applied science. This system treats projectiles of
,
He,
,
-ray with the nuclear reaction model calculation code CCONE to calculate nuclide production cross sections. The CCONE calculated values are converted to ENDF-6 format for comparison with existing nuclear data libraries. The sum of multiple nuclide production cross sections (e.g.,
Br+
Kr (decays to
Br with a half-life of 1.24 hours) can also be output. This system can also calculate the thick target yield.
Cu and
Cu with accelerator neutrons by deuterons and their separation from zinc永井 泰樹*; 川端 方子*; 佐伯 秀也*; 本石 章司*; 橋本 和幸; 塚田 和明; 本村 新*; 太田 朗生*; 高島 直貴*; 橋本 慎太郎; et al.
Frontiers in Nuclear Medicine (Internet), 5, p.1657125_1 - 1657125_11, 2025/10
近年、
Cuと
CuのRIペアは、理想的な治療診断一体型放射性核種として注目を集めている。我々は、加速器施設において重陽子ビームを用いて生成した中性子源を利用する、新しい製造手法を提案しており、濃縮
Zn試料にこの中性子源を照射し、生成された
Cuの放射化量の絶対値および核種純度を測定した。その結果、測定値は評価済み核データライブラリJENDL-5を用いたPHITSの計算結果と一致すること、また測定困難な微量放射性核種の生成量を見積もることが可能であることがわかった。さらに、我々が開発した昇華およびカラム分離法により、照射後のZn試料から
Cuを適切に分離できることも確認した。これらの成果により、
Cuおよび
Cuの製造を、複数の拠点で経済的かつ持続可能な方法で実施できる可能性が示された。
兼田 加珠子*; 白神 宜史*; 角永 悠一郎*; 渡部 直史*; 大江 一弘*; Yin, X.*; 羽場 宏光*; 白崎 謙次*; 菊永 英寿*; 塚田 和明; et al.
International Journal of Molecular Sciences (Internet), 25(2), p.933_1 - 933_14, 2024/01
被引用回数:8 パーセンタイル:84.51(Biochemistry & Molecular Biology)Currently, targeted alpha therapy (TAT) is a new therapy involving the administration of a therapeutic drug that combines a substance of
-emitting nuclides that kill cancer cells and a drug that selectively accumulates in cancer cells. We labeled the compounds targeting prostate specific membrane antigen (PSMA) with
At and
Ac. PSMA is a molecule that has attracted attention as a theranostic target for prostate cancer, and several targeted radioligands have already shown therapeutic effects in patients. The results showed that
At, which has a much shorter half-life, is no less cytotoxic than
Ac. In
At labeling, our group has also developed an original method (Shirakami Reaction). We have succeeded in obtaining a highly purified labeled product in a short timeframe using this method.
-ray measurements of the
Th isomer村松 はるか*; 林 佑*; 湯浅 直樹*; 紺野 良平*; 山口 敦史*; 満田 和久*; 山崎 典子*; 前畑 京介*; 菊永 英寿*; 滝本 美咲; et al.
Journal of Low Temperature Physics, 200(5-6), p.452 - 460, 2020/09
被引用回数:2 パーセンタイル:8.44(Physics, Applied)We have developed a four-pixel array of superconducting transition-edge sensors with gold absorbers for the detection of a 29.2 keV
-ray doublet decay from
Th. To identify the decay, an energy resolution better than 20 eV full width at half maximum (FWHM) is needed. We measured an energy resolution of 14 eV FWHM for 26 keV
-ray decay from an
Am isotope in combined data of three pixels. We describe the design and the performance of the devices and discuss the baseline correction method to compensate the variation in the baseline, which was observed during the evaluation of the performance using the
Am isotope.
Bh in the
Cm(
Na,5
)
Bh reaction and its decay properties羽場 宏光*; Fan, F.*; 加治 大哉*; 笠松 良崇*; 菊永 英寿*; 小森 有希子*; 近藤 成美*; 工藤 久昭*; 森本 幸司*; 森田 浩介*; et al.
Physical Review C, 102(2), p.024625_1 - 024625_12, 2020/08
被引用回数:7 パーセンタイル:56.59(Physics, Nuclear)The nuclide
Bh was produced in the
Cm(
Na,5n)
Bh reaction at beam energies of 125.9, 130.6, and 135.3 MeV. Decay properties of
Bh were investigated with a rotating wheel apparatus for
and spontaneous fission (SF) spectrometry under low background conditions attained by a gas-jet transport system coupled to the RIKEN gas-filled recoil ion separator. The half-life of
Bh was measured to be
= 10.0
s. The
-particle energies of
Bh disperse widely in the range of 8.62 - 9.40 MeV. The maximum production cross section for the
Cm(
Na,5n)
Bh reaction was determined to be
= 57
14 pb at 130.6 MeV.
Th nuclear clock isomer determined by absolute
-ray energy difference山口 敦史*; 村松 はるか*; 林 佑*; 湯浅 直樹*; 中村 圭佑; 滝本 美咲; 羽場 宏光*; 小無 健司*; 渡部 司*; 菊永 英寿*; et al.
Physical Review Letters, 123(22), p.222501_1 - 222501_6, 2019/11
被引用回数:48 パーセンタイル:89.46(Physics, Multidisciplinary)The low-lying isomeric state of
Th provides unique opportunities for high-resolution laser spectroscopy of the atomic nucleus. We determine the energy of this isomeric state by measuring the absolute energy difference between two
-decays from the 29.2-keV second-excited state. A transition-edge sensor microcalorimeter was used to measure the absolute energy of the 29.2-keV
-ray with improved precision. Together with the cross-band transition energy (29.2 keV
ground) and the branching ratio of the 29.2-keV state measured in a recent study, the isomer energy was determined to be 8.30
0.88 eV. Our result is in agreement with latest measurements based on different experimental techniques, which further confirms that the isomeric state of
Th is in the laser-accessible vacuum ultraviolet range.
acidic solutions横山 明彦*; 北山 雄太*; 福田 芳樹*; 菊永 英寿*; 村上 昌史*; 小森 有希子*; 矢納 慎也*; 羽場 宏光*; 塚田 和明; 豊嶋 厚史*
Radiochimica Acta, 107(1), p.27 - 32, 2019/01
被引用回数:1 パーセンタイル:8.11(Chemistry, Inorganic & Nuclear)The aim of this study was to identify relevant Rf chemical species by using reversed-phase extraction chromatography with 2-thenoyltrifluoroacetone (TTA) resin as the stationary phase. Because TTA can be used to extract specific metal ions, the distribution ratios of the system enabled determination of the specific complex formation constant of Rf. We performed several experiments on chemical systems with Zr, Hf, No, and Rf, determined their adsorption coefficients, and deduced the K values for Rf.
加治 大哉*; 森本 幸司*; 若林 泰生*; 武山 美麗*; 山木 さやか*; 田中 謙伍*; 羽場 宏光*; Huang, M.*; 村上 昌史*; 金谷 淳平*; et al.
JPS Conference Proceedings (Internet), 6, p.030107_1 - 030107_4, 2015/06
非対称核融合反応に対する新型ガス充填型反跳イオン分離装置GARIS-IIの性能を、
Neビームを用いて調べた。分析電磁石にヘリウムと水素の混合ガスを充填すると、焦点面シリコン検出器で検出されるバックグラウンドとなる散乱粒子の数が極めて少なくなり、かつ非対称核融合反応生成物の輸送効率が増大した。また、新たに標的同定システムを導入し、ビームエネルギーや標的を換えることなく効率的に励起関数測定が行えるようになった。
Nb and
Ta for chemical studies of element 105, Db, using the GARIS gas-jet systemHuang, M.*; 羽場 宏光*; 村上 昌史*; 浅井 雅人; 加治 大哉*; 金谷 淳平*; 笠松 良崇*; 菊永 英寿*; 菊谷 有希*; 小森 有希子*; et al.
Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 304(2), p.845 - 849, 2015/05
被引用回数:3 パーセンタイル:22.66(Chemistry, Analytical)ガスジェット搬送法と理研ガス充填型反跳イオン分離装置(GARIS)を組み合わせて、105番元素Dbの化学研究に使用する放射性のNbおよびTa同位体の生成・利用技術を開発した。
Dbの合成と同じエネルギーの
Fビームを用いて短寿命の
Nbおよび
Taを合成し、GARISを用いて分離したあと、ガスジェット搬送法を用いて化学実験室に引き出した。GARISの磁場を変更し、反跳核のエネルギー減速箔およびシャッターを挿入するだけで、他の実験条件は何も変更せずに、
Db用の化学実験装置に
Nbと
Taを導入することに成功した。
Lr in the
Cf +
B,
Am +
O, and
Cm +
N reactions佐藤 望; 佐藤 哲也; 浅井 雅人; 豊嶋 厚史; 塚田 和明; Li, Z.*; 西尾 勝久; 永目 諭一郎; Sch
del, M.; 羽場 宏光*; et al.
Radiochimica Acta, 102(3), p.211 - 219, 2014/03
被引用回数:10 パーセンタイル:59.79(Chemistry, Inorganic & Nuclear)3種類のアクチノイド標的を用いた反応系
Cf+
B,
Am+
O及び
Cm+
N反応による同一核種
Lrの合成について報告する。実験にはHe/KClガスジェット搬送装置及び回転円盤型
粒子測定システムが用いられた。
Lrの崩壊によって発生する
粒子のエネルギーは8.3から8.7MeVに分布しており、Cf+Bの反応系で観測された半減期は
秒であった。
Cf(
B, 4
)
Lr及び
Am(
O, 5
)
Lr反応における断面積の最大値は、それぞれ
及び
nbであった。また、
Cm(
N, 6
)
Lr反応では、ビームエネルギー91MeVにおける反応断面積として
nbが得られた。本研究により、効率的な
Lrの合成には
Cf+
B反応が適していることが明らかになった。
Db in the
Cm(
F,5
)
Db reaction and decay properties of
Db and
Lr羽場 宏光*; Huang, M.*; 加治 大哉*; 金谷 淳平*; 工藤 祐生*; 森本 幸司*; 森田 浩介*; 村上 昌史*; 大関 和貴*; 酒井 隆太郎*; et al.
Physical Review C, 89(2), p.024618_1 - 024618_11, 2014/02
被引用回数:28 パーセンタイル:83.64(Physics, Nuclear)The nuclide
Db was produced in the
Cm(
F,5
)
Db reaction at beam energies of 103.1 and 97.4 MeV. Decay properties of
Db were investigated with a rotating wheel apparatus for
and spontaneous fission (SF) spectrometry under low background conditions attained by a gas-jet transport system coupled to the RIKEN gas-filled recoil ion separator. Decay data for
Db and its
-decay daughter nuclide
Lr was improved in statistical accuracy. Examples are the improved half-lives of 33.8
and 3.54
s for
Db and
Lr, respectively. The production cross sections for the
Cm(
F,5
)
Db reaction were determined to be 2.1
0.7 nb at 103.1 MeV and 0.23
nb at 97.4 MeV, whereas, those for the
Cm(
F,4
)
Db reaction were less than 0.064 nb (at 103.1 MeV) and 0.13 nb (at 97.4 MeV). The cross sections are compared with a statistical model calculation carried out by the JAEA group.
Cm +
O reaction村上 昌史*; 後藤 真一*; 村山 裕史*; 小嶋 貴幸*; 工藤 久昭*; 加治 大哉*; 森本 幸司*; 羽場 宏光*; 工藤 祐生*; 住田 貴之*; et al.
Physical Review C, 88(2), p.024618_1 - 024618_8, 2013/08
被引用回数:19 パーセンタイル:73.34(Physics, Nuclear)
Cm+
O反応で生成するラザホージウム同位体
Rf,
Rfおよび
Rfの励起関数を、エネルギー88.2-101.3MeVの範囲で気体充填反跳分離装置を用いて測定した。特に数秒の半減期をもつ自発核分裂成分の励起関数に注目した。これまで、この生成反応に伴う自発核分裂は
Rfおよび
Rfの核異性体の崩壊によるものと考えられてきたが、励起関数の比較により、
Rfの崩壊にのみ関連する事象であることを明らかにし、その崩壊様式を決定した。
Lr in the
Cm +
N reaction佐藤 望; 佐藤 哲也; 浅井 雅人; 豊嶋 厚史; 塚田 和明; Li, Z.*; 西尾 勝久; 永目 諭一郎; Sch
del, M.; 羽場 宏光*; et al.
RIKEN Accelerator Progress Report, Vol.46, P. 237, 2013/00
103番元素ローレンシウム(Lr)の第一イオン化ポテンシャル(IP)は、相対論効果の影響を強く受けるため、他のアクチノイド元素のIPよりも低い値となることが予測されている。この値を実験的に決定することでLrの電子状態に関する知見を得ることができ、重元素の化学的性質の観点から興味が持たれている。本レポートでは、LrのIP測定に用いる核種
Lrの生成量評価のために行った、アクチノイド標的であるCmを用いた反応系
Cm
N,6
)
Lrの反応断面積測定について報告する。実験は理化学研究所のAVFサイクロトロン加速器施設で行われ、He/KClガスジェット搬送装置及び回転円盤型
粒子測定システムが用いられた。供給される
Nビームは、標的の深さ方向の中心におけるエネルギーは91MeV、平均的な強度は1.2 particle-
Aであった。
Lrの崩壊によって発生する
粒子のエネルギーは8.3MeVから8.7MeVに分布しており、その半減期は35
4秒であった。本研究により、
Cm
N,6
)
Lrの反応断面積として27
1nbが得られた。
113 of the 113th element森田 浩介*; 森本 幸司*; 加治 大哉*; 羽場 宏光*; 大関 和貴*; 工藤 祐生*; 住田 貴之*; 若林 泰生*; 米田 晃*; 田中 謙伍*; et al.
Journal of the Physical Society of Japan, 81(10), p.103201_1 - 103201_4, 2012/10
被引用回数:180 パーセンタイル:97.16(Physics, Multidisciplinary)113番元素である
113を
Bi標的に
Znビームを照射する実験により合成した。観測したのは6連鎖の
崩壊で、そのうち連鎖の5番目と6番目は既知である
Db及び
Lrの崩壊エネルギーと崩壊時間と非常によく一致した。この意味するところは、その連鎖を構成する核種が
113,
Rg (Z=111),
Mt (Z=109),
Bh (Z=107),
Db (Z=105)及び
Lr (Z=103)であることを示している。本結果と2004年, 2007年に報告した結果と併せて、113番元素である
113を曖昧さなく生成・同定したことを強く結論付ける結果となった。
Sg in the
Cm(
Ne,5
)
Sg reaction and decay properties of two isomeric states in
Sg羽場 宏光*; 加治 大哉*; 工藤 祐生*; 森本 幸司*; 森田 浩介*; 大関 和貴*; 酒井 隆太郎*; 住田 貴之*; 米田 晃*; 笠松 良崇*; et al.
Physical Review C, 85(2), p.024611_1 - 024611_11, 2012/02
被引用回数:56 パーセンタイル:91.18(Physics, Nuclear)気体充填型反跳分離装置(GARIS)によって前段分離された超重元素を化学分析装置へ導入するという、新たな実験システムの開発を行っている。本論文では、106番元素シーボーギウム(Sg)の化学実験対象核種
Sgの2つのアイソマー状態すなわち
Sg
及び
Sg
の崩壊特性について報告する。実験では、理化学研究所線型加速器RILACを用い
Cm(
Ne,5
)反応にて
Sgを合成し、GARISにより質量分離した後に低バックグラウンド環境下へとガスジェット搬送し、そこで
崩壊並びに自発核分裂イベントを測定した。各アイソマー状態における半減期と
粒子エネルギーは、
Sg
が
s及び
MeV,
Sg
が
s及び
MeVであった。
笠松 良崇*; 豊嶋 厚史; 浅井 雅人; 塚田 和明; Li, Z.; 石井 康雄; 當銘 勇人*; 佐藤 哲也; 菊池 貴宏; 西中 一朗; et al.
Chemistry Letters, 38(11), p.1084 - 1085, 2009/10
被引用回数:17 パーセンタイル:50.44(Chemistry, Multidisciplinary)105番元素ドブニウム(Db)のフッ化水素酸と硝酸混合水溶液中における陰イオン交換挙動を、新規に開発した迅速イオン交換分離装置を用いて調べた。Dbのフッ化物陰イオン錯体の挙動は、近接の第6周期同族元素タンタル(Ta)の挙動とは大きく異なり、第5周期のニオブ(Nb)の挙動と似ているという特徴的な性質を示すことがわかった。
塚田 和明; 羽場 宏光*; 浅井 雅人; 豊嶋 厚史; 秋山 和彦*; 笠松 良崇; 西中 一朗; 市川 進一; 安田 健一郎; 宮本 ユタカ; et al.
Radiochimica Acta, 97(2), p.83 - 89, 2009/02
被引用回数:22 パーセンタイル:78.14(Chemistry, Inorganic & Nuclear)105番元素ドブニウム(Db)及び周期表上同族の5族元素ニオブ(Nb),タンタル(Ta),擬5族のプロトアクチニウム(Pa)のフッ化水素酸水溶液中における陰イオン交換挙動を観測した。実験にはタンデム加速器施設に設置したオンライン自動迅速イオン交換分離装置を利用し、
Cm+
F反応で生成する
Db(半減期34秒)を対象に13.9Mフッ化水素酸水溶液におけるイオン交換樹脂への分配係数を測定した。上記元素とDbの溶離挙動を比較すると、Dbの分配係数は5族元素Nb及びTaに比べて小さく、その傾向はむしろ擬5族のPaに近いという結果を得た。この結果は超アクチノイド元素であるDbのフッ化物陰イオン錯体が同族元素と異なるという興味深いものである。
羽場 宏光*; 秋山 隆宏*; 加治 大哉*; 菊永 英寿*; 栗林 隆宏*; 森本 幸司*; 森田 浩介*; 大江 一弘*; 佐藤 望*; 篠原 厚*; et al.
European Physical Journal D, 45(1), p.81 - 86, 2007/10
被引用回数:12 パーセンタイル:53.18(Optics)理研における超重元素化学の立ち上げ状況について紹介する。理研線形加速器に付設された気体充填型反跳分離器(GARIS)とガスジェット搬送装置を組合せたシステムを新たに整備し、
Tm(
Ar,3n),
Pb(
Ar,3n)反応で合成した
Fr,
Fmを用いてシステムのテストを行った。GARISにより分離した後ガスジェット搬送したこれらの核種のアルファ線を回転円盤型測定装置を用いて同定した。ガスジェット効率はビーム電流に依存せず、80%以上であった。また、理研K70AVFサイクロトロンにおいてもガスジェット結合型超重元素製造チェンバーを整備した。それぞれ
U(
Ne,5n),
Cm(
O,5n)反応で合成した
No,
Rfのガスジェット搬送実験を行った。
113森田 浩介*; 森本 幸司*; 加治 大哉*; 秋山 隆宏*; 後藤 真一*; 羽場 宏光*; 井手口 栄治*; 鹿取 謙二*; 小浦 寛之; 菊永 英寿*; et al.
Journal of the Physical Society of Japan, 76(4), p.045001_1 - 045001_2, 2007/04
被引用回数:208 パーセンタイル:97.33(Physics, Multidisciplinary)同位体
113の合成と崩壊についての研究を行った。実験は353MeVの
Znビームを標的
Biに当て、気体充填型反跳イオン分離装置を用いて行った。この実験により1つの
崩壊連鎖を観測し、これが
Pb(
Zn,n)反応によって同位体
113が合成された後に続く崩壊連鎖であると同定した。
Dbの自発核分裂にて連鎖は止まった。こうして得られた結果は、2004年に最初に報告した
113合成及びその崩壊の結果を支持するものである。