Noninvasive imaging of hollow structures and gas movement revealed the gas partial-pressure-gradient-driven long-distance gas movement in the aerenchyma along the leaf blade to submerged organs in rice

尹 永根*; 森 欣順*; 鈴井 伸郎*; 栗田 圭輔; 山口 充孝*; 三好 悠太*; 長尾 悠人*; 芦苅 基行*; 永井 啓祐*; 河地 有木*

New Phytologist, 232(5), p.1974 - 1984, 2021/12

https://doi.org/10.1111/nph.17726

イネ植物()は中空の器官を持ち、これが水上の葉から水没した器官へ空気を供給する経路として機能すると推定される。しかし、イネにおけるガス移動はリアルタイムで可視化されていない。本研究では、部分的に水没したイネの葉に窒素13標識窒素([N]N)トレーサーガスを供給し、葉身、葉鞘、節間に沿って下方に移動するガスの動きを経時的に観察した。

Measurements of intensity of produced light in water during irradiations of electron beams with energies above and below the Cerenkov-light threshold

山本 誠一*; 長尾 悠人*; 栗田 圭輔; 山口 充孝*; 河地 有木*

Journal of Instrumentation (Internet), 16(1), p.P01007_1 - P01007_9, 2021/01

https://doi.org/10.1088/1748-0221/16/01/P01007

最近、チェレンコフ光の閾値以下のエネルギーを持つ粒子を照射した際の水の発光が、様々な種類の放射線で発見された。しかしながら、チェレンコフ光の強度とチェレンコフ閾値以下のエネルギーを持つ放射線を照射した際の水の発光強度との関係はよく分かっていない。この点を明らかにするために、チェレンコフ光の閾値以上と閾値以下の最大エネルギーを持つ電子線を水に照射し、発生する光を測定した。

Construction of a newly designed small-size mass spectrometer for helium isotope analysis; Toward the continuous monitoring of He/He ratios in natural fluids

馬上 謙一*; 角野 浩史*; 豊田 岐聡*; 岡崎 隆司*; 大澤 崇人; 石原 盛男*; 交久瀬 五雄*; 野津 憲治*; 五十嵐 丈二*; 長尾 敬介*

Mass Spectrometry (Internet), 1(2), p.A0009_1 - A0009_10, 2012/11

https://doi.org/10.5702/massspectrometry.A0009

新規にヘリウム同位体比の測定のためのセクター型質量分析計を開発した。これはさまざまな地球化学試料、たとえば地下水や温泉ガス等に応用できる。質量分解能は約490で、これはHeとHDなどを十分に分解できる性能である。Heで3000000原子を検出できる高い感度を持つ。長期安定性テストでも約3%の再現性と5%以下の不確かさを示した。同位体比の確度においては既存の質量分析計と良い一致を示した。

Interior textures, chemical compositions, and noble gas signatures of Antarctic cosmic spherules; Possible sources of spherules with long exposure ages

大澤 崇人; 山本 征夫*; 野口 高明*; 井尾瀬 あかり*; 長尾 敬介*

Meteoritics & Planetary Science, 45(8), p.1320 - 1339, 2010/08

https://doi.org/10.1111/j.1945-5100.2010.01093.x

99個の南極スフェルールの内部構造,化学組成,希ガス同位体組成を分析した。試料は内部テクスチャによって6つのタイプに分類した。M240410は極めて高い濃度の宇宙線照射起源核種を含有していた。4照射の銀河宇宙線と太陽宇宙線を仮定すると、Neからの計算で宇宙線照射年代は3億9300万年となり、この粒子がエッジワース・カイパーベルト天体から飛来した可能性を示唆している。一方母天体表面での照射が卓越していた場合、2照射のArからの計算で照射年代は3億8200万年となり、小惑星表面の成熟したレゴリスを起源とすることになる。

Iridium concentration and noble gas composition of Cretaceous-Tertiary boundary clay from Stevns Klint, Denmark

大澤 崇人; 初川 雄一; 長尾 敬介*; 小泉 光生; 大島 真澄; 藤 暢輔; 木村 敦; 古高 和禎

Geochemical Journal, 43(6), p.415 - 422, 2009/00

https://doi.org/10.2343/geochemj.1.0038

デンマーク・スティーブンスクリントのK-T境界地層中のイリジウム濃度と希ガス組成を分析した。8試料中5試料に対して高いイリジウム濃度が確認された。希ガス分析を4試料に対して行ったところ、地球外起源のアルゴン,クリプトン,キセノンは確認されなかった。一方ほぼすべてのHeは地球外起源であった。ネオンに関しては1試料にのみ太陽型のネオンが確認され、宇宙塵の存在を示していた。しかし宇宙塵が隕石衝突そのものとどのような関係性があるのかはよくわからなかった。

ストロンチウム同位体比及び希ガスを用いた地球化学的研究手法の確立

長尾 敬介*

JNC TY7400 2004-001, 74 Pages, 2004/05

JNC-TY7400-2004-001.pdf:3.07MB

地下水中に含まれる極微量の希ガス及びSrの同位体比を正確に測定することにより、地下水の流動状態や起源の解析が可能である。この地球化学的手法の適用可能性評価とマニュアル化を目的として、岐阜県東濃地域と北海道幌延地域のボーリング孔から地下水を採取し、希ガス同位体とSr同位体比を測定した。また、地下水中の希ガスおよびSrの端成分を調べるため、東濃地域のボーリングコア中の希ガスやSrを測定した。希ガス同位体分析については、改良した採取方法やガス抽出装置を用いて試料を分析し、精度の向上を図った。その結果、東濃地域の地下水では、4He/20Ne比が増加すると3He/4He比が減少し、岩石中のHe、Neと大気起源He、Neとの混合でよく説明できた。これは、岩石中の放射性同位体(UやThなど)の壊変により生成した4Heの地下水へ溶解を示すものと考えられる。一方、東濃地域の調査領域南部の高砂温泉やDH-15号孔及び北海道幌延地域の水試料では、この傾向とは異なり、深部に由来するマントル起源Heが寄与している可能性があることが分かった。Sr同位体比については、東濃地域の花崗岩では、0.70990.7201と広範囲の値を示し、ばらつきが大きいことがわかった。一方、地下水中の87Sr/86Sr同位体比は0.71040.7123と岩石に比べ狭い範囲の値を示し、地下水中の87Sr/86Sr同位体比と花崗岩中の87Sr/86Sr同位体比の平均値の差は、深度が増すにつれて値が小さくなる。この結果は、地下水と岩石の反応の進行にともない、地下水中の87Sr/86Sr同位体比が、岩石中のそれに近づいていく過程であると解釈できる。このことから、87Sr/86Sr同位体比を、地下水と岩石あわせて分析することにより、ある領域内の地下水流動状態を推定できる可能性がある。また、地下水の87Sr/86Sr同位体比は、割れ目充填鉱物である方解石の値とほぼ一致した。加えて、室内での岩石-水反応試験から、岩石-水間のSr同位体交換反応は速く、特に方解石との反応が速いことが分かった。本研究の結果から、希ガス同位体及びSr同位体は地下水流動解析に有効な元素であるが、天然系への適用の際には、方解石などの有無の把握や他の地球化学的手法を組み入れることにより、より詳細な議論が可能と思われる。

JMTRの改修・再稼働に向けた取組み,11; 魅力的な照射試験のための技術開発,5; 照射評価用熱中性子散乱則の再評価

今泉 友見; 角谷 浩享*; 奥村 啓介; 片倉 純一; 長尾 美春

no journal, , 

JMTRは、照射利用者から技術的価値の高い照射データの提供が求められているため、JMTR再稼働(平成23年度)までに熱中性子束の評価精度を高速中性子束レベルまで高めるための検討を平成20年度より実施している。これまでの検討から、ベリリウム反射体領域において、熱中性子束のみ特に誤差が大きくなる傾向を確認するとともに、ベリリウムの熱中性子散乱則(S(,))ライブラリの温度を意図的に変更した場合、ベリリウム反射体の照射領域のみで熱中性子束の値が低下することがわかっている。そのため、ベリリウムについて、全断面積測定実験のシミュレーション,散乱法則のシミュレーションを実施し、ベリリウムの熱中性子散乱の解析コード(3次元連続エネルギーモンテカルロコードMCNP)上の処理方法について検証を行うとともに、金属ベリリウムの結晶構造等の違いによるベリリウム全断面積の変化等について検討を行った。

イチゴ種子の有無が果実への光合成産物の転流へ及ぼす影響

三好 悠太*; 栗田 圭輔; 長尾 悠人*; 山口 充孝*; 鈴井 伸郎*; 尹 永根*; 石井 里美*; 河地 有木*; 日高 功太*; 吉田 英治*; et al.

no journal, , 

イチゴ生産において、光合成産物の転流は果実の肥大成長や物質集積を支配し、収量や品質に直接影響を及ぼす重要な生理機能である。高収益安定生産の実現のためには、光合成産物の転流におけるソース(各葉位)とシンク(各果実、根、新葉など)の対応関係を明らかにし、葉から果実への転流を適切に制御することが望まれる。我々はこれまでの研究で、植物に投与した放射性同位元素の動態を植物が生きたままの状態で可視化できるポジトロンイメージング技術(PETIS)を用い、イチゴの葉位によって異なる果実への転流動態を明らかにしてきた。その過程で、葉に投与したCがイチゴ果実の特に種子へ集積している様子を発見した。本研究では、イチゴの種子を除去し、除去前と除去後それぞれのC転流動態をPETISおよび開放型ポジトロン断層撮影装置(Open-PET)を用いて撮像し定量解析した。イチゴ種子の除去によってC転流量が22%低下した。果実に対する種子の乾物割合は約16%であり、イチゴ種子は果実よりも強いシンクとして働いている可能性が示唆された。

OpenPETを用いた果実内における光合成産物の3Dイメージング

栗田 圭輔; 三好 悠太*; 長尾 悠人*; 山口 充孝*; 鈴井 伸郎*; 尹 永根*; 石井 里美*; 河地 有木*; 日高 功太*; 吉田 英治*; et al.

no journal, , 

果実内における光合成産物の分布や動態を調べるには、放射性同位元素(RI)の分布を経時的に撮像可能なRIイメージング技術が有効である。RIイメージング技術の一つであるPET測定を植物に対して行う際に、小型、かつ検出器リング間に十分な開放部を有するOpenPETであれば、供試植物の生育環境を装置視野内に再現でき、さらに植物への放射性トレーサの投与や、植物のセッティングを容易に行える。植物研究に対するOpenPETの有用性を示すため、果実内の光合成産物のイメージングを試みた。供試植物として矮化処理を施した一季成り性品種"福岡S6号"(あまおう)を用意した。この4葉(果房直下葉)にCOトレーサガス125MBqを投与し、OpenPETを用いてCで標識された光合成産物のイメージングを行った。果実内におけるC量の経時的変化を示したグラフやイチゴ果実の断層画像から、OpenPETは果実内の光合成産物のイメージングを行うのに有効なツールであることが示唆された。