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Be activity concentrations in Dazaifu (western Japan)楢崎 幸範*; 迫田 晃弘; 赤田 尚史*; 伊藤 久徳*; 百島 則幸*
Journal of Environmental Radioactivity, 284, p.107612_1 - 107612_7, 2025/04
大気中Be濃度を1999年から2020年まで太宰府市で連続測定し、その変動を解析した。22年間の日変動の範囲は不検出から18mBq/m
であ、月ごとの大きな変動と平滑化された年変動が特徴的であった。日平均のBe濃度のとして、5.0
2.6mBq/mが30-40
Nの地表面レベルの代表値と考えられた。二元配置分散分析(ANOVA)の結果、Beの月及び年の変動率に統計的有意性が認められた。Be濃度の月変動は年変動の約4倍であった。頻度解析の結果、月変動は主要な12か月周期と微小な6か月周期からなることがわかった。月変動の主な要因である夏季のBe濃度の大幅な減少は、日本の他の地点でも観測され、太平洋の安定した高気圧が日本の南海上に停滞した後、低いBe濃度の気団が流入したためと考えられた。年変動は、主にBeを生成する宇宙線の強度に影響を与える11年の太陽活動周期の影響を受けていた。
H
O藤原 理賀; 萩原 雅人; 幸田 章宏*; 中村 惇平*; 松尾 晶*; 金道 浩一*; 石角 元志*
Physical Review Materials (Internet), 9(1), p.014406_1 - 014406_9, 2025/01
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Materials Science, Multidisciplinary)We reported the magnetic behavior of a rhombic lattice quantum antiferromagnet KCoPOHO. The rhombic lattice model is equivalent to a model of a square lattice with two different diagonal components, and competing exchange interactions potentially produce exotic quantum states. This compound is well characterized by the 
= 1/2 state. The magnetic structure of KCoPOHO is identified as an incommensurate helical structure, characterized by a magnetic modulation propagation vector 
= (0.1747(1) 0 0) with an in-plane moment rotating along the 
axis. Moreover, a magnetic field-induced phase transition is observed at approximately 1 T. The application of a magnetic field suppresses spin ordering and enhance spin fluctuations. Our experimental results suggest the presence of a quantum phase in the magnetic phase diagram of the spin-1/2 Heisenberg rhombic lattice antiferromagnet with easy-plane anisotropy.
)
(SrAl
TaO)
with 
伊藤 孝; 髭本 亘; 幸田 章宏*; 中村 惇平*; 下村 浩一郎*
Interactions (Internet), 245(1), p.25_1 - 25_7, 2024/12
We report on muon spin relaxation (
SR) measurements in a mixed perovskite compound, (LaAlO)
(SrAlTaO) with (LSAT), which is widely used as a single-crystalline substrate for thin film deposition. In zero applied field (ZF), muon depolarization due to the distribution of nuclear dipole fields was observed in the temperature range from 4 K to 270 K. Interestingly, SR time spectra in ZF maintained a Gaussian-like feature over the entire range, while the depolarization rate exhibited a monotonic decrease with increasing temperature. This behavior may be attributed to the thermally activated diffusion of muons between a few adjacent sites within a confined space of the angstrom scale, where the motionally averaged local field that each muon experiences can remain non-zero and result in maintaining the Gaussian-like line shape. The spatial distribution of electrostatic potential at lattice interstices evaluated via density functional theory calculations suggests that such a restriction of muon diffusion paths can be caused by the random distribution of cations with different nominal valences in the mixed perovskite lattice.
SR studies on copper minerals藤原 理賀; 岡部 博孝*; 幸田 章宏*
Interactions (Internet), 245(1), p.13_1 - 13_6, 2024/12
量子状態を実験的に観測することは難しい。さらに、エキゾチックな量子状態が実現すると予測されている格子系の中には、理想的なモデル物質が見つかっていない系も存在する。銅鉱物の中には、未研究の低次元量子磁性体がまだまだ多く存在し、その数は年々増加している。我々は、銅鉱物が発見された自然環境を模倣することで7種類の銅鉱物の人工合成に成功し、さらにその量子状態を報告した。パルスミュオンの特性は、人工銅鉱物のスピン状態の調査に大変適している。その有用性を、fedotoviteのSR測定の結果を示しながら、紹介する。
下村 浩一郎*; 幸田 章宏*; Pant, A. D.*; 砂川 光*; 藤森 寛*; 梅垣 いづみ*; 中村 惇平*; 藤原 理賀; 反保 元伸*; 河村 成肇*; et al.
Interactions (Internet), 245(1), p.31_1 - 31_6, 2024/12
J-PARC Muon Facility: MUSE (Muon Science Establishment) is responsible for the inter-university user program and the operation, maintenance, and construction of the muon beamlines, namely D-line, S-line, U-line, and H-line, along with the muon source at J-PARC Materials and Life Science Facility (MLF). In this paper, recent developments are briefly presented.
Sm synchrotron-radiation-based M
ssbauer and SR studies of SmRu
Ge
筒井 智嗣; 伊藤 孝; 中村 仁*; 吉田 実生*; 小林 義男*; 依田 芳卓*; 中村 惇平*; 幸田 章宏*; 東中 隆二*; 青木 大*; et al.
Interactions (Internet), 245(1), p.55_1 - 55_9, 2024/12
Sm SR-based Mssbauer and muon spin relaxation (SR) spectroscopies have been applied to SmRuGe. The temperature dependence of the Sm SR-based Mssbauer spectra in the paramagnetic state implies the presence of dynamical nuclear Zeeman and/or quadrupole interactions. The time differential SR spectra also exhibit a marked temperature dependence in the paramagnetic state, indicating the presence of magnetic fluctuation in SmRuGe at least. These results in the present work infer that the dynamical hyperfine interactions observed using the mutually complementary spectroscopic methods are connected with the mechanism of the heavy fermion behavior in SmRuGe.
片岡 隆浩*; 迫田 晃弘; 神崎 訓枝; 光延 文裕*; 山岡 聖典*
日本温泉気候物理医学会雑誌, 16 Pages, 2024/11
三朝(鳥取県)の温泉療法は、バドガスタイン(オーストリア)やモンタナ(アメリカ)の坑道療法とともにラドン療法(特にラドン高濃度熱気浴療法)として世界的に有名である。ラドン療法の適応症には、活性酸素種に起因する呼吸器・疼痛・消化器・慢性変性・老年性などに関わる様々な疾患が含まれるが、その多くは経験的処方に基づいている。このため、筆者らはラドンと子孫核種に関連した被ばくの主要経路の特定や体内挙動の実験的・数理的な検討を行い、吸入などにより生じる生体反応と組織・臓器吸収線量との関係をより定量的に評価し、適応症に関わるメカニズムの解明と新たな探索の基礎研究を進めてきた。その結果、メカニズムとしては、ラドン吸入により生じる少量の酸化ストレスに伴う一連の適度な生理刺激作用に関して解明されつつある。すなわち、抗酸化・免疫調節・損傷修復機能の亢進、抗炎症・ホルモン分泌・循環代謝の促進、アポトーシス・熱ショックタンパク質の誘導などである。また、新たな適応症として、炎症性・神経障害性疼痛、炎症性浮腫、胃粘膜損傷、潰瘍性大腸炎、高尿酸血症、1型糖尿病、肝・腎障害、一過性脳虚血発作、うつ病などの可能性が示唆される。さらに、ラドン吸入と抗酸化剤や治療剤との併用による疾患の抑制効果に関して、いずれもその効果を高めることが示唆される。副作用の強い薬剤に対して減薬効果が期待できるため、通常の治療に対するラドン療法の併用効果の更なる臨床的検証が求められる。
直江 翔太*; 田中 歩*; 神崎 訓枝; 竹中 伶樹*; 迫田 晃弘; 宮地 孝明*; 山岡 聖典*; 片岡 隆浩*
Acta Medica Okayama (Internet), 78(5), p.387 - 399, 2024/10
Radon is a known risk factor for lung cancer; however, it can be used beneficially, such as in radon therapy. We have previously reported the enhancement of antioxidant effects associated with trace amounts of oxidative stress as one of the positive biological effects of radon inhalation. However, the biological effects of radon inhalation are incompletely understood, and more detailed and comprehensive studies are required. Although several studies have used proteomics to investigate the effects of radon inhalation on body proteins, none has focused on brain proteins. In this study, we evaluated the expression status of proteins in murine brains using proteomic and multivariate analyses to identify those whose expressions changed following two days of radon inhalation at a concentration of 1,500 Bq/m. We found associations of radon inhalation with the expressions of seven proteins related to neurotransmission and heat shock. These proteins may be proposed as biomarkers indicative of radon inhalation. Although further studies are required to obtain the detailed biological significance of these protein alterations, this study contributes to the elucidation of the biological effects of radon inhalation as a low-dose radiation.
迫田 晃弘; 石森 有
保健物理(インターネット), 59(3), p.109 - 117, 2024/09
WHOやICRPなどの国際機関は、屋内ラドン被ばくに対する参考レベルを100
300Bq/mの範囲で勧告している。日本では、屋内ラドン濃度は概して低く、国の行動計画や参考レベルは今のところ設定されていない。本研究の目的は、日本人集団における屋内ラドンのリスクを評価し、肺がん死亡者数の減少の観点から、参考レベルの有効性を議論することである。米国環境保護庁(EPA)のモデルを用いて、最近の日本の人口統計データや喫煙率などを用いて、喫煙経験者と非経験者の生涯リスクと集団寄与割合を算出した。その結果、100Bq/m以上の曝露群における肺がん死亡者数は非常に少ない(2020年には10人以下)ことが示された。すなわち、100Bq/mの参考レベルを設定しても、統計的に有意な肺がん死亡の減少は観察できないと考えられる。このようなリスク評価結果から期待される国の対応は、新たな規制を導入することよりも、自らのリスク認知と生涯リスクの管理のための対策を考える個人を支援することにあると考える。また、より良い公衆衛生のために、ラドンだけでなく他の予防可能なリスク因子に関する情報にも基づいた総合的な議論と判断が望まれる。
迫田 晃弘; 石森 有; Hasan, Md. M.*; Jin, Q.*; 飯本 武志*
Atmosphere (Internet), 15(6), p.701_1 - 701_12, 2024/06
被引用回数：1 パーセンタイル：53.84(Environmental Sciences)レンガやコンクリートなどの建材は、屋内ラドン(
Rn)とトロン(
Rn)の発生源として知られる。ラドンとトロン散逸研究の多くは、建材試料を用いた実験室での試験に基づいている。本研究では、実験室での知見が実環境に適用できるかどうかを議論するため、日本の集合住宅における2つのコンクリート内壁にて散逸率のその場測定を1年以上にわたり実施した。ラドン散逸率(
)とトロン散逸率(
)は、主に蓄積容器と専用測定器で構成される測定システムにより測定した。室内温度(
)と絶対湿度(
)も並行して測定し、壁面温度と含水率も時々測定した。ここで得られたすべてのデータを用いて、コンクリート壁からの散逸に影響する環境・材料関連因子を明らかにした。ひとつの壁ではまたはとまたはとの間には弱い相関があり、別の壁ではは中程度、は強い相関を示した。本研究のに関する知見は、コンクリート試料をさまざまな温度に曝した従前の実験室試験の知見と一致したが、に対応する先行研究は収集できなかった。さらに、との間には中程度あるいは強い相関が観察された。実測値と理論計算の比較から、コンクリート間隙内での発散と移動の各過程がラドンとトロンの散逸にどの程度の影響を与えるかという新たな課題が浮かびあがった。また、本研究は、屋内ラドンとトロンの時空間動態をモデル化する際のラドン・トロン発生源の入力パラメータ化への貢献も期待される。
迫田 晃弘; 石森 有; Jin, Q.*; 飯本 武志*
Applied Radiation and Isotopes, 207, p.111180_1 - 111180_8, 2024/05
被引用回数：1 パーセンタイル：68.64(Chemistry, Inorganic & Nuclear)建物内壁のラドン(Rn)及びトロン(Rn)散逸率のin-situ測定におけるデータ解析技術の向上を目的に、解析で用いる数理モデルと関連パラメータの影響を調べた。その結果、測定系内の放射能濃度の不均一性を考慮すべきなのは、ラドンよりもトロンの場合であることがわかった。また、解析結果の品質をより向上させるために、屋内ラドンの日内変動を解析で考慮すべきであることがわかった。散逸率測定の目的と要求精度の下で、適切なモデルを作成・選択する必要があることが示された。
inferred from muon study門野 良典*; 平石 雅俊*; 岡部 博孝*; 幸田 章宏*; 伊藤 孝
Journal of Physics; Condensed Matter, 35(28), p.285503_1 - 285503_13, 2023/07
被引用回数：1 パーセンタイル：13.24(Physics, Condensed Matter)Magnesium hydride has great potential as a solid hydrogen (H) storage material because of its high H storage capacity of 7.6 wt%. However, its slow hydrogenation and dehydrogenation kinetics and the high temperature of 300 
C required for decomposition are major obstacles to small-scale applications such as automobiles. The local electronic structure of interstitial H in MgH is an important fundamental knowledge in solving this problem, which has been studied mainly based on density functional theory (DFT). However, few experimental studies have been performed to assess the results of DFT calculations. We have therefore introduced muon (Mu) as pseudo-H into MgH and investigated the corresponding interstitial H states by analyzing their electronic and dynamical properties in detail. As a result, we observed multiple Mu states similar to those observed in wide-gap oxides, and found that their electronic states can be attributed to relaxed-excited states associated with donor/acceptor levels predicted by the recently proposed ambipolarity model. This provides an indirect support for the DFT calculations on which the model is based via the donor/acceptor levels. An important implication of the muon results for improved hydrogen kinetics is that dehydrogenation, serving as a reduction for hydrides, stabilises the interstitial H
state.
中嶌 純也; 廣田 誠子*; 辻 智也; 渡邊 裕貴; 迫田 晃弘; 小林 紀子*
保健物理(インターネット), 58(1), p.13 - 20, 2023/04
本報告は、内部被ばく線量評価に関する国際放射線防護委員会の最新の勧告書であるOccupational Intakes of Radionuclidesシリーズ1-5で用いられているモデル,条件,仮定などを理解することを目的として、日本保健物理学会若手研究会で実施した「ICRP内部被ばく線量評価に関する勉強会」に関するものである。
下村 浩一郎*; 幸田 章宏*; Pant, A. D.*; 名取 寛顕*; 藤森 寛*; 梅垣 いづみ*; 中村 惇平*; 反保 元伸*; 河村 成肇*; 手島 菜月*; et al.
Journal of Physics; Conference Series, 2462, p.012033_1 - 012033_5, 2023/03
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Physics, Applied)At J-PARC MUSE, since the SR2017 conference and up to FY2022, there have been several new developments at the facility, including the completion of a new experimental area S2 at the surface muon beamline S-line and the first muon beam extraction to the H1 area in the H-line, mainly to carry out high-statistics fundamental physics experiments. Several new studies are also underway, such as applying negative muon non-destructive elemental analysis to the analysis of samples returned from the asteroid Ryugu in the D2 area of the D-line. This paper reports on the latest status of MUSE.
大石 一城*; 五十嵐 大輔*; 多々良 涼一*; 河村 幸彦*; 廣井 孝介; 鈴木 淳市*; 梅垣 いづみ*; 西村 昇一郎*; 幸田 章宏*; 駒場 慎一*; et al.
Journal of Physics; Conference Series, 2462, p.012048_1 - 012048_5, 2023/03
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Physics, Applied)Hard carbon is the most common anode material for Na-ion battery. The structure of the hard carbon and the dynamics of Na-ion in hard carbon were studied with small- and wide- angle neutron scattering and muon spin relaxation technique. The neutron scattering revealed the increase of interlayer distance between graphenes and decrease of the size of nanopores with increasing sodium intercalation in hard carbon. The muon spin relaxation revealed that a systematic increase in the field fluctuation rate with increasing temperature evidenced a thermally activated sodium diffusion. Assuming the two-dimensional diffusion of Na-ion in the graphene layers, the self-diffusion coefficient of Na-ion was estimated to be 2.6
10
cm
/s at 310 K, with a thermal activation energy of 39(7) meV.
HO藤原 理賀; 萩原 雅人; 森田 克洋*; 村井 直樹; 幸田 章宏*; 岡部 博孝*; 満田 節生*
Physical Review B, 107(5), p.054435_1 - 054435_8, 2023/02
被引用回数：2 パーセンタイル：31.22(Materials Science, Multidisciplinary)
= 1/2ハイゼンベルグ直線鎖反強磁性体は、最も単純なスピンモデルであるが、様々な量子多体現象のプラットフォームを提供する。この論文では、準一次元反強磁性体KCuPOHOの磁性を報告した。
= 11.7(1)Kにおいて、格子整合な長距離反強磁性秩序が形成され、その磁気モーメントの大きさは0.31(1) 
である事がわかった。また鎖内相互作用と鎖間相互作用
の大きさはそれぞれ172Kと4.25(4)Kと見積もられ、/の比は0.0247(3)である。中性子非弾性散乱実験により、より高温では、一次元ハイゼンベルグ量子スピン鎖の特徴である連続体励起スペクトルが観測され、より低温では、分散励起にスピンギャップが観測された。これらの結果は、弱く結合した = 1/2ハイゼンベルグスピン鎖系で観測される性質と一致する。
Di Palma, A.; Adamo, P.*; 土肥 輝美; 藤原 健壮; 萩原 大樹; 北村 哲浩; 迫田 晃弘; 佐藤 和彦; 飯島 和毅
Chemosphere, 308, Part 1, p.136179_1 - 136179_13, 2022/12
被引用回数：2 パーセンタイル：13.83(Environmental Sciences)本研究では、バッグにコケを移植したコケバッグを、福島県の避難地域における環境中の大気中放射性浮遊じんのバイオセンサーとして、活用できることを示した。標準化されたプロトコルが適用され、3つのコケ種が使用された。比較のため、岡山県のサイトをバックグラウンドとして使用した。コケバッグ中の放射性セシウム量は、曝露時間、場所の条件、およびコケの種の関数として評価された。福島地域では、すべてのばく露場所と期間において、コケバッグへの放射性セシウムの蓄積が認められ、ミズゴケは最も性能の高いコケとして機能した。コケ中の放射性セシウム濃度は、各ばく露場所の放射性セシウム沈着レベルおよび汚染除去状況と強く一致していた。コケバッグによる土壌由来の放射性セシウムの蓄積挙動は、オートラジオグラフィーおよび電子顕微鏡による分析結果によっても支持されている。放射性セシウム蓄積量とばく露時間の線形性に基づき、放射性セシウムの定量的評価が可能になった。
Cu(PO)SO 5HO as a model antiferromagnetic spin-1/2 Heisenberg 
- chain藤原 理賀; Jeschke, H. O.*; 森田 克洋*; 桑井 智彦*; 幸田 章宏*; 岡部 博孝*; 松尾 晶*; 金道 浩一*; 満田 節生*
Physical Review Materials (Internet), 6(11), p.114408_1 - 114408_8, 2022/11
被引用回数：2 パーセンタイル：14.09(Materials Science, Multidisciplinary)
= 1/2ハイゼンベルグ-反強磁性鎖は、エキゾチックなスピン状態の発現が予想されており、広く研究されている。この論文では、birchiteと呼ばれる銅鉱物、化学式CdCu(PO)SO5HOの磁気挙動とその有効スピンモデルについて報告する。帯磁率,磁化,比熱,SR測定による実験的研究から、0.4Kまで長距離秩序を示さないことがわかった。理論研究から、birchiteは-反強磁性鎖のモデル化合物であり、鎖内相互作用、は反強磁性的で、その大きさは鎖間相互作用の約100倍であることがわかった。の大きさはの大きさの23倍であるため、スピンギャップはの数%に過ぎないと予想される。比熱の温度依存性は約1Kでブロードなピーク(
0.036)を示し、スピンギャップの存在が示唆された。
神崎 訓枝; 迫田 晃弘; 片岡 隆浩*; Sun, L.*; 田中 裕史; 大津 厳生*; 山岡 聖典*
International Journal of Environmental Research and Public Health, 19(17), p.10750_1 - 10750_14, 2022/09
被引用回数：1 パーセンタイル：13.34(Environmental Sciences)活性イオウ分子種(RSS)は、酸化ストレスに深く関連して抗炎症作用があると報告されているが、放射線被ばく後のRSSの変化についてはまだわかっていない。そこで、本研究では、ラドン吸入後のマウス脳中のRSSに注目し、関連代謝物を網羅的に解析した。その結果、酸化型グルタチオンと還元型グルタチオンの割合、グルタチオンおよびシステインのRSSの割合はラドン吸入によって増加した。本研究でのラドン曝露は非常に低線量であったが、その酸化ストレス下でイオウイオンがグルタチオンやシステインに結合したと考えられる。また、我々は、機械学習を用いた代謝物の変化の総合的な評価により、ラドン吸入による特徴的な変化を明示した。本研究の結果は、RSSがラドン吸入の酸化ストレスに対する生体防御機構をもたらす可能性を示唆した。
片岡 隆浩*; 石田 毅*; 直江 翔太*; 神崎 訓枝; 迫田 晃弘; 田中 裕史; 光延 文裕*; 山岡 聖典*
Journal of Radiation Research (Internet), 63(5), p.719 - 729, 2022/09
被引用回数：3 パーセンタイル：26.97(Biology)Although thoron inhalation has antioxidative effects on several organs, there are no reports that thoron inhalation inhibits oxidative stress-induced damage. In the present study, we examined the combined effects of thoron inhalation and ascorbic acid (AA) administration on alcohol-induced liver damage. The mice were subjected to thoron inhalation at 500 or 2000 Bq/m
and were administered 50% ethanol (alcohol) and 300 mg/kg AA. The results showed that although alcohol administration increased the levels of glutamic oxaloacetic transaminase (GOT) and glutamic pyruvic transaminase (GPT) in the serum, the combination of thoron inhalation (500 Bq/m) and AA administration 24 h after alcohol administration effectively inhibited alcohol-induced liver damage. In conclusion, combination of thoron inhalation at 500 Bq/m and AA administration indicated an early recovery from alcohol-induced liver damage probably due to the increase of CAT activity.
