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田中 淳; 長谷 純宏; 大野 豊; 石川 秀高*; 小池 亜紀*
JAEA-Review 2015-022, JAEA Takasaki Annual Report 2014, P. 96, 2016/02
アジア原子力協力フォーラム(FNCA)は、内閣府/文部科学省が主導する原子力平和利用協力の枠組みであり、その1つの活動として放射線育種プロジェクトがある。イネの突然変異育種の第二期プロジェクト(2013
2017)として、バングラデシュ, 中国, インドネシア, 韓国, マレーシア, モンゴル, フィリピン, タイ, ベトナム及び日本の10ヶ国が参加して、「持続的農業のためのイネの品種改良(環境耐性、少肥料多収等)」が実施されている。バングラデシュでは、イオンビームを用いて高収量の新品種が数系統確立され、その内の1品種BINAdhan-14は2013年に品種登録され、実用栽培が開始されている。マレーシアでは、品種MR219への照射に由来する、渇水耐性や病害抵抗性の強い変異系統の選抜に成功し、実用化を予定している。ベトナムでは品種Khang danへの照射により、高収量で耐倒伏性の高い系統を獲得した。
田中 淳; 長谷 純宏; 大野 豊; 石川 秀高*; 小池 亜紀*
JAEA-Review 2014-050, JAEA Takasaki Annual Report 2013, P. 107, 2015/03
アジア原子力協力フォーラム(FNCA)は、内閣府/文部科学省が主導する原子力平和利用協力の枠組みであり、その活動の1つとして放射線育種プロジェクトがある。本プロジェクトでは、イネの突然変異育種を共通のテーマとして現在活動を展開している。2013年度から「持続的農業のためのイネの品種改良(環境耐性、少肥料多収等)」をテーマとし、10か国が参加して新たなプロジェクトが開始された。これまでの主要な成果として、バングラデシュでは、品種BRRIdhan29への炭素イオンの40Gy照射により、穂長が長く、多収の変異体を獲得した。インドネシアでは、炭素イオンの10Gyまたは20Gy照射により、早生で多収であるIB-3などの6系統の変異体を獲得した。マレーシアでは、品種MR219から、早生,穂数,千粒重,収量などに関する31の変異系統を獲得した。また、ベトナムでは、品種BacthomやKhandanへの照射により、収量や芳香に関する変異体の選抜を行っている。
田中 淳; 野澤 樹; 長谷 純宏; 鳴海 一成*; 石川 秀高*; 小池 亜紀*
JAEA-Review 2013-059, JAEA Takasaki Annual Report 2012, P. 103, 2014/03
Ion beams have been utilized for the Sub-Project on Composition or Quality in Rice (FY 2007 - 2012) under the Mutation Breeding Project of the Forum for Nuclear Cooperation in Asia (FNCA). The aims of this project are to increase food production and to improve food quality in Asia by developing new rice mutant varieties. Seven participating countries, i.e., Bangladesh, China, Indonesia, Korea, Malaysia, The Philippines, and Vietnam joined this project and irradiated seeds of their own rice varieties with ion beams. So far, most of the participating countries completed to decide the optimal dose for mutation induction for each rice variety and harvested offspring. In several countries, useful mutant candidates such as high yield, early maturation, disease or salt tolerant and semi-dwarf have been obtained. These results indicated that ion beams showed great performance in improving the agronomic traits.
Azad, M. A. K.*; Mazumdar, M. N. N.*; Chaki, A. K.*; Ali, M.*; Hakim, M. L.*; Mamun, A. N. K.*; 長谷 純宏; 野澤 樹; 田中 淳; 小池 亜紀*; et al.
SABRAO Journal of Breeding and Genetics, 45(2), p.179 - 186, 2013/06
短日植物であるイネは、短日条件に応答して出穂する。バングラデシュの在来品種Ashfalは、高い耐塩性及び冠水耐性を持つことから100年以上に渡って栽培されてきたが、光感受性が高いため、バングラデシュでの3つの作期のうち、長日条件にあたるboro期では出穂しないため栽培ができない。また、短日条件にあたるaman期においても草丈が高いために倒伏することがある。そこで、Ashfalへの炭素イオン照射によって光非感受性並びに矮性系統の作出を試みた。照射当代(M1)植物をboro期で栽培した結果、親品種のAshfalは全く出穂しなかったが、照射した計1,500粒の種子に由来する9個体が出穂した。このうち、草丈が低い3個体は稔性があり、次世代(M2)種子が得られた。これらの変異系統の形質を確認するため、M2種子をaman期で栽培した結果、Ashfalに比べて出穂が早いこと並びに草丈が低いことが確認され、また、遺伝的な分離は見られなかった。さらにM2植物から得たM3種子をboro期で栽培した結果、親品種のAshfalは全く出穂しなかったが、変異系統は出穂することが確認された。以上の結果から、炭素イオン照射によってM1世代で遺伝的に固定された光非感受性変異体が得られたことが示唆された。これらの変異系統は草丈も低いことから実用的価値も高いと考えられる。
田中 淳; 野澤 樹; 長谷 純宏; 鳴海 一成; 石川 秀高*; 小池 亜紀*
JAEA-Review 2012-046, JAEA Takasaki Annual Report 2011, P. 96, 2013/01
From 2009, ion beams have been utilized for the Sub-Project on Composition or Quality in Rice (FY 2007-2012) under the Mutation Breeding Project of the Forum for Nuclear Cooperation in Asia (FNCA). This sub-project contributes to increase food production and to improve food quality in Asia, by developing new rice mutant varieties that are more resistant to disease, insects, and drought, or give higher yields and offer higher quality. Eight participant countries, i.e., Bangladesh, China, Indonesia, Korea, Malaysia, The Philippines, Thailand and Vietnam joined this project and irradiated seeds of their own rice varieties with ion beams. In FY2011, most of participant countries finished to decide the best doses for mutation induction and have started to harvest descendant plants and mutant screening.
津坂 仁和; 常盤 哲也; 稲垣 大介; 羽出山 吉裕*; 小池 真史*; 井尻 裕二*
土木学会論文集,F1(トンネル工学)(インターネット), 68(2), p.40 - 54, 2012/09
原子力機構は、北海道幌延町にて、新第三紀の堆積岩を対象に3本の立坑と深度300m以深の試験坑道からなる地下研究施設を建設している。立坑の施工は、標準工法のショートステップ工法である。現在、堆積岩系を対象とする地層処分場では、地下深部への主要な資機材の搬出入経路として、複数の立坑を建設することが想定されている。立坑を掘削することにより、天然バリアとして期待する岩盤の物質の封じ込め性能を低下させることが考えられ、掘削に伴う岩盤の状態の評価や適切な工学的対策の計画のために、その掘削に伴う岩盤挙動を評価することが重要となる。これまでに、大深度の立坑の掘削に伴う岩盤挙動の調査事例にて、施工手順に着目して、立坑周辺の岩盤挙動を分析した例はほとんどない。筆者らは、アクセス立坑の深度約160mと220mを対象に、立坑底盤の岩盤観察,内空変位と地中変位の現場計測,立坑の施工手順を詳細に再現した三次元逐次掘削解析を実施し、ショートステップ工法における立坑周辺岩盤の力学挙動を分析した。同工法では、無普請で3m掘削した後に、剛性の大きい覆工コンクリートを構築する施工手順を繰り返すため、掘削に伴う岩盤の内空側への変形は顕著に抑制され、立坑壁面からおおむね1mの岩盤に圧縮ひずみが生じること、また、その挙動は覆工コンクリートを構築までの掘削にて一度開口・伸展した割れ目が再び閉口することにより生じるため、その発生方向は割れ目の方向性に依存することを明らかにした。
津坂 仁和; 稲垣 大介; 羽出山 吉裕*; 小池 真史*; 島田 智浩*; 井尻 裕二*
土木学会論文集,F1(トンネル工学)(インターネット), 68(1), p.7 - 20, 2012/05
幌延深地層研究所にて新第三紀堆積岩に施工中の東立坑(仕上がり内径6.5m)の深度約220mを対象として、ショートステップ工法における覆工コンクリートと鋼製リング支保工の応力の変化や分布,発達機構を、現場計測と数値解析によって分析した。現場計測では、支保部材の初期地圧の水平面内の主応力方向の縦断面内に複数個の計器を設置し、応力計測を行った。数値解析では、立坑の施工手順を詳細に再現した三次元逐次掘削解析を実施した。その結果、覆工コンクリート内には、初期地圧の異方性と切羽の三次元的な仮支保効果の程度の差によって、10MPa以上の円周方向応力の差が生じることや、覆工コンクリートは、水平面内にて最小主応力方向を長軸とする楕円形で、上側が拡がり下側がすぼむ、すり鉢状の変形モードを呈すことを明らかにした。
田中 淳; 野澤 樹; 長谷 純宏; 鳴海 一成; 石川 秀高*; 小池 亜紀*
JAEA-Review 2011-043, JAEA Takasaki Annual Report 2010, P. 101, 2012/01
For the spread of radiation application and development of ion beam breeding technique, ion beams have been utilized under the Mutation Breeding Project of the Forum for Nuclear Cooperation in Asia (FNCA). As the Sub-Project on Composition or Quality in Rice, utilization of ion beam has been started in 2009. Eight participant countries, i.e., Bangladesh, China, Indonesia, Korea, Malaysia, The Philippines, Thailand and Vietnam joined the ion beam irradiation with rice seeds. In general, hulled dry seeds of a rice cultivar of participant country were irradiated with 320 MeV carbon ion beam in TIARA. After irradiation, seeds were rightly sent back to the participant countries and grown to obtain the offspring. In 2010, most of participant countries were able to decide the best doses for mutation induction and some countries have also carried out harvesting of M2-M3 plants and their screening.
河内 哲哉; 長谷川 登; 錦野 将元; 石野 雅彦; 今園 孝志; 大場 俊幸; 海堀 岳史; 岸本 牧; 越智 義浩; 田中 桃子; et al.
X-Ray Lasers 2010; Springer Proceedings in Physics, Vol.136, p.15 - 24, 2011/12
本講演では、原子力機構におけるレーザー駆動X線レーザーの光源開発及び利用研究に関する最新の成果を報告する。利用研究の対象は物質科学,レーザー加工,X線イメージング,生体細胞の放射線損傷等と多岐に渡っている。物質科学への応用に関しては、強誘電体の相転移直上での格子揺らぎの時間相関を初めて観測した。レーザー加工に関しては、短パルスレーザー照射時の試料表面電子融解現象をX線レーザー干渉計で観察した。軟X線回折イメージングに関しては、静止したサンプルの微細構造の観察結果とともに、将来的なポンププローブ観察への計画を紹介する。また、X線レーザーの集光性能を利用した細胞損傷効果の基礎実験では、DNAの2本鎖切断の観察結果とKeV領域のインコヒーレントX線照射の場合との比較を議論する。
津坂 仁和; 稲垣 大介; 小池 真史*; 井尻 裕二*; 羽出山 吉裕*
Harmonising Rock Engineering and the Environment, p.305 - 308, 2011/10
幌延深地層研究所では、3本の立坑を深度500mまで順次掘削しており、2010年末には、換気立坑(内径4.5m)と東立坑(内径6.5m)を深度250mまで掘削した。先行する換気立坑の施工において、ショートステップ工法の施工手順を詳細に再現した三次元逐次掘削解析を実施し、覆工コンクリート内に大きな応力勾配が生じることが算出された。このため、後進する東立坑の深度220m付近にて、立坑掘削に伴って生じる覆工コンクリート内の円周方向応力分布と立坑壁面周辺岩盤の変形を、三次元逐次掘削解析と併せて現場計測にて評価した。一般的な覆工コンクリート応力の計測手法では、高さ2mの覆工コンクリートのほぼ中央かつ同一水平面内に応力計を配置するが、今回は、初期地圧の主応力方向の縦断面内に各5個の応力計を配置し、同コンクリート内の三次元応力分布を計測した。また、立坑壁面周辺岩盤の挙動を、長さ6mの地中変位計によって計測した。その結果、厚さ60cm、高さ2mのリング形状の覆工コンクリート内の応力分布にて、その最大値と最小値の生じる箇所や、その応力差が10MPa以上と顕著であること、さらに、地中変位計の計測結果により、覆工コンクリートを構築した後には、立坑壁面近傍の岩盤に圧縮ひずみが分布することが明らかとなった。
稲垣 大介; 津坂 仁和; 井尻 裕二*; 小池 真史*; 羽出山 吉裕*
第40回岩盤力学に関するシンポジウム講演論文集(CD-ROM), 6 Pages, 2011/01
日本原子力研究開発機構は、北海道幌延町において堆積岩を対象に地下研究施設を建設中である。立坑の施工では、ショートステップ工法を採用しており、掘削後すぐに剛性の高い覆工コンクリートを打設するサイクルを繰り返すため、立坑掘削に伴い周辺岩盤並びに支保は、NATM工法とは異なる挙動を示す。立坑掘削時に取得した周辺岩盤挙動並びに支保部材応力の計測データの分析結果より、覆工コンクリート打設後は、立坑壁面から半径方向に遠方の地山の方が立坑壁面よりも大きく内空側に変位することから、ロックボルトには圧縮方向の軸力が発生するため、引張方向の軸力による吊下げ効果等を発揮していないと考えられた。そこで、ロックボルトを打設しない区間を試験的に設定し、地山の挙動並びに覆工コンクリート応力を計測することにより、ロックボルトの作用効果を確認したうえで、最終的にロックボルトの必要性について判断することとした。その結果、懸念された壁面の崩落等の事象も発生しないことを確認できたことから、後続の施工区間において、ロックボルトを省略することとした。
津坂 仁和; 稲垣 大介; 小池 真史*; 井尻 裕二*; 羽出山 吉裕*
第40回岩盤力学に関するシンポジウム講演論文集(CD-ROM), p.7 - 12, 2011/01
日本原子力研究開発機構は、北海道幌延町において堆積岩を対象に地下研究施設を建設中である。平成22年7月末時点で、東立坑(内径6.5m)と換気立坑(内径4.5m)は深度250.5mに到達した。立坑の施工には、ショートステップ工法を採用している。高さ2m,厚さ40cmの剛性の高い覆工コンクリートを、掘削後直ちに構築する施工サイクルを繰り返すため、立坑掘削に伴い、その周辺岩盤並びに支保部材の挙動は、一般的な吹付けコンクリートとロックボルトを用いた坑道掘削の場合と大きく異なる。ショートステップ工法に伴う岩盤並びに支保部材の力学挙動を解明し、合理的な設計と施工管理手法を確立するために、本研究では、幌延深地層研究所の東立坑の深度220m付近を対象として、立坑掘削に伴って生じる覆工コンクリート内の円周方向応力分布を、数値解析と現場計測によって分析した。数値解析では、施工手順を再現した立坑の三次元逐次掘削解析を実施した。現場計測では、覆工コンクリートの同一水平面内に応力計を配置する一般的な計測手法に対して、初期地圧の主応力方向の断面内の複数の高さに各5個の応力計を配置した。その結果、厚さ60cm(実績),高さ2mのリング形状の覆工コンクリート内の応力分布について、その最大値と最小値の生じる箇所や、その応力差が10MPa以上と顕著であることを明らかにした。今回の成果に基づいて、次年度以降の立坑の施工における覆工コンクリート応力計測手法について、その計測箇所と頻度を見直した。
田中 淳; 野澤 樹; 長谷 純宏; 鳴海 一成; 石川 秀高*; 小池 亜紀*
JAEA-Review 2010-065, JAEA Takasaki Annual Report 2009, P. 61, 2011/01
For the spread of radiation application and development of ion beam breeding technique, ion beams have been utilized under the Mutation Breeding Project of the Forum for Nuclear Cooperation in Asia (FNCA). The purpose of rice breeding should be high yield and good quality in term of low amylose content or high protein content and other characters. Radiation sensitivity strongly depends on not only sub-species (indica or japonica) but also their cultivars. Therefore, precise data should be necessary for each cultivar. Several countries have already obtained survival curves and identified the optimal doses for mutation induction. The other countries will continue sensitivity tests and determination of the optimal doses for mutagenization.
桐山 博光; 森 道昭; 中井 善基; 下村 拓也*; 田上 学*; 岡田 大; 笹尾 一; 若井 大介*; 近藤 修司; 金沢 修平; et al.
JAEA-Conf 2009-007, p.97 - 100, 2010/03
レーザー駆動粒子加速をはじめとした超高強度光利用研究を推進するために、高コントラスト・高強度レーザーシステムの整備を進めている。高いコントラストを得るために光パラメトリックチャープパルス増幅器(OPCPA)を前置増幅器として高強度チタンサファイアレーザーに導入している。また、高い集光強度を得るためにレーザー媒質の熱歪みを低減させる必要があり、このため最終段増幅器のチタンサファイア結晶を100Kと低温に冷却している。パルス幅1nsに伸張されたマイクロジュールの高いエネルギーのシード光は、OPCPA前置増幅器により10mJまで増幅され、その後、チタンサファイア前置増幅器で300mJ、チタンサファイア主増幅器で3Jまで増幅される。最後にパルス圧縮器により、30fsのパルス幅まで再圧縮される。OPCPAを用いることで、ピコ秒の時間領域において10桁以上の高いコントラストを達成した。また、結晶を冷却することで、f/3放物面鏡によって8ミクロン(e-2 spot)
6ミクロン(e-2 spot)まで集光が可能となり、10
W/cm
の高いピーク強度を達成している。
temporal contrast, above 10W/cm
peak intensity pulses at a 10 Hz repetition rate using an OPCPA preamplifier in a double CPA, Ti:sapphire laser system桐山 博光; 森 道昭; 中井 善基; 下村 拓也; 田上 学*; 岡田 大; 近藤 修司; 金沢 修平; 匂坂 明人; 大東 出; et al.
AIP Conference Proceedings 1153, p.3 - 6, 2009/07
レーザー駆動粒子加速をはじめとした超高強度光利用研究を推進するために、高コントラスト・高強度レーザーシステムの整備を進めている。高コントラスト・高ピーク出力を両立させるため、前置増幅器に過飽和吸収体によりASEペデスタルを除去された高エネルギー・クリーンパルスをシード光とした光パラメトリックチャープパルス増幅器(OPCPA)、後段にチタンサファイアチャープパルス増幅器を用いたシステムを開発している。パルス幅1nsに伸張されたマイクロジュールの比較的高いエネルギーのシード光は、OPCPA前置増幅器により10mJまで増幅され、その後、チタンサファイア前置増幅器で300mJ、チタンサファイア主増幅器で3Jまで増幅される。チタンサファイア主増幅器では熱負荷を低減させるために、結晶は100Kまで冷却されている。この結果、メインパルス前のピコ秒の時間領域において10桁以上の高いコントラストを達成するとともに、放物面鏡で集光することにより10W/cm以上の高い集光強度を10Hzの繰り返し動作で得た。
hort (cv. White Aga)近藤 正剛*; 小池 洋介*; 奥原 宏之*; 小田 正之*; 長谷 純宏; 吉原 亮平; 小林 仁*
JAEA-Review 2008-055, JAEA Takasaki Annual Report 2007, P. 67, 2008/11
ユリは、我が国における切り花の粗生産額でキク,バラについて第3位の地位を占め、球根出荷量でもチューリップに次ぐ第2位であり、園芸植物として重要な花卉である。新潟県農業総合研究所では、アグロバクテリウム法によるユリの形質転換系を確立し、花色改変による新品種の作出に取り組んでいる。遺伝子組み換えにより作出した植物を普及するためには、花粉の飛散による環境への遺伝子拡散を管理しなくてはならないため、雄性不稔であることが望ましい。そこで、ユリの不稔化を目的として、組織培養系とイオンビーム照射を組合せた突然変異育種による共同研究を進めている。テッポウユリ(品種:ホワイト阿賀)のカルスに、100MeVのヘリウムイオンビームを0から2Gy照射したものを育成し、葯の形態異常によって花粉が少ない10個体を選抜した。このうち、0.8Gy照射したものから得られた変異体は、葯が捻れて花粉が少ないほかは、ホワイト阿賀と同様の形質を示した。今後、この変異体について花粉の稔性を調査する予定である。
cv. Acapulco.近藤 正剛*; 小池 洋介*; 長谷 純宏; 横田 裕一郎; 小林 仁*
JAEA-Review 2007-060, JAEA Takasaki Annual Report 2006, P. 75, 2008/03
ユリは、我が国における切り花の粗生産額でキク,バラについて第3位の地位を占め、球根出荷量でもチューリップに次ぐ第2位であり、園芸植物として重要な花卉である。新潟県農業総合研究所では、アグロバクテリウム法によるユリの形質転換系を確立し、花色改変による新品種の作出に取り組んでいる。遺伝子組み換えにより作出した植物を普及するためには、花粉の飛散による環境への遺伝子拡散を管理しなくてはならないため、雄性不稔であることが望ましい。そこで、ユリの不稔化を目的として、組織培養系とイオンビーム照射を組合せた突然変異育種による共同研究を進めている。今回は、リン片に50MeVのヘリウムイオンビームを0から2Gy照射し、球根の再生に与える影響を調査した。その結果、0.2から0.6Gyが変異体を作出するための最適線量であると見積ることができた。
Al
, 1; Surveys in reciprocal space using neutron inelastic scatteringHiess, A.*; Bernhoeft, N.*; 目時 直人; Lander, G.*; Roessli, B.*; 佐藤 憲昭*; 阿曽 尚文*; 芳賀 芳範; 小池 良浩*; 小松原 武美*; et al.
Journal of Physics; Condensed Matter, 18(27), p.R437 - R451, 2006/07
被引用回数：32 パーセンタイル：33.53(Physics, Condensed Matter)本論文はUPdAlの単結晶試料を用いて行った中性子非弾性散乱実験から結果を示す。私たちは幅広いエネルギー範囲に及ぶ中性子非弾性散乱実験の結果からわかった動的磁性の波数-エネルギー依存性を分析し、2つのグループにより独立に発表されたデータと比較する。この研究は反強磁性と超伝導性の共存状態に対してユニークな洞察をもたらす。
Si as studied by neutron scattering佐藤 真直*; 小池 良浩*; 片野 進; 目時 直人; 門脇 広明*; 河原崎 修三*
Journal of the Physical Society of Japan, 73(12), p.3418 - 3421, 2004/12
被引用回数：20 パーセンタイル：68.56(Physics, Multidisciplinary)常磁性重フェルミオン系化合物CeRuSiのc-軸方向に磁場をかけた場合の磁気励起を中性子散乱によって調べた。低温下0.4K,メタ磁性転移の磁場約7.7T近辺で、逆格子点(110)の近くにおいて0.4meVのエネルギーの準弾性的な励起が大きく増強することを発見した。この結果はメタ磁性が磁場誘起の強磁性相関を伴うことを示している。得られた実験結果は最近の準粒子バンドに基づいた理論的予想とよく合致する。
=1/2 two-dimensional frustrated antiferromagnet Cs
CuBr
小野 俊雄*; 田中 秀数*; Kolomiyets, O.*; 三田村 裕幸*; 後藤 恒昭*; 中島 健次; 大沢 明; 小池 良浩; 加倉井 和久; Klenke, J.*; et al.
Journal of Physics; Condensed Matter, 16(11), p.S773 - S778, 2004/03
被引用回数：64 パーセンタイル：89.38(Physics, Condensed Matter)磁化過程及び中性子散乱実験を用いて=1/2二次元三角格子反強磁性体CsCuBrの磁性を調べた。その結果、以下のようなことがわかった。この系は零磁場中ではT
=1.4Kで波数
=(h,k,1)=(0,0.575,0)に対応する不整合構造を持つ磁気秩序を起こす。またこの系に、b軸及びc軸方向に磁場を印加していくと、飽和磁化の約1/3のところに磁化プラトーを示す。a軸方向に磁場をかけた場合は、特に異常は示さない。また磁場印加に伴って零磁場磁気構造の波数=(0,0.575,0)からkが増加をはじめ、1/3プラトー領域で=(0,0.662,0)でロックされることがわかった。これは、1/3プラトー領域では量子揺らぎによってuud構造が安定化されていることを示している。また、1/3領域からさらに磁場を印加していくと2/3プラトーも発現しているような振る舞いも見られた。
