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報告書

プラスチックシンチレーションファイバ測定技術の福島第一原子力発電所における汚染水管理への応用

眞田 幸尚; 山田 勉*; 佐藤 義治; 西澤 幸康; 石橋 聖*; 渡辺 将久; 鳥居 建男

JAEA-Research 2016-011, 52 Pages, 2016/09

JAEA-Research-2016-011.pdf:10.54MB

東京電力福島第一原子力発電所では、汚染水の管理が社会的な問題となっており、海洋への流出を防ぐためシビアな対応が必要な状況が続いている。タンクや側溝内の水中における放射性物質濃度をダイレクトに測定し、モニタリングする手法として、プラスチックシンチレーションファイバ(PSF)の適用が考えられる。そこで、汚染水タンクの漏洩監視や側溝における簡易的なモニターとして適用するために、福島第一原子力発電所敷地内において、基礎的な検討を行った結果をまとめる。

論文

Utilization of $$^{134}$$Cs/$$^{137}$$Cs in the environment to identify the reactor units that caused atmospheric releases during the Fukushima Daiichi accident

茅野 政道; 寺田 宏明; 永井 晴康; 堅田 元喜; 三上 智; 鳥居 建男; 斎藤 公明; 西澤 幸康

Scientific Reports (Internet), 6, p.31376_1 - 31376_14, 2016/08

https://doi.org/10.1038/srep31376
 被引用回数：57 パーセンタイル：98.61(Multidisciplinary Sciences)

This paper investigates the reactor units of Fukushima Daiichi Nuclear Power Station which generated large amounts of atmospheric releases during the period from 12 to 21 March 2011. The $$^{134}$$Cs/$$^{137}$$Cs ratio measured in the environment can be used to determine which reactor unit contaminated specific areas. Meanwhile, atmospheric dispersion model simulation can predict the area contaminated by each dominant release. Thus, by comparing both results, the reactor units which contributed to dominant atmospheric releases was determined. The major source reactor units from the afternoon of 12 March to the morning of 15 March corresponded to those assumed in our previous source term estimation studies. A new possibility found in this study was that the major source reactor from the evening to the night on 15 March was Units 2 and 3 and the source on 20 March temporally changed from Unit 3 to Unit 2.

報告書

平成26年度福島第一原子力発電所周辺における航空機モニタリング(受託研究)

眞田 幸尚; 森 愛理; 石崎 梓; 宗像 雅広; 中山 真一; 西澤 幸康; 卜部 嘉; 中西 千佳; 山田 勉; 石田 睦司; et al.

JAEA-Research 2015-006, 81 Pages, 2015/07

JAEA-Research-2015-006.pdf:22.96MB

2011年3月11日に発生した東日本大震災による津波に起因した東京電力福島第一原子力発電所事故によって、大量の放射性物質が周辺に飛散した。事故直後より、放射線の分布を迅速かつ広範囲に測定する手法として、航空機等を用いた空からの測定方法が適用されている。本報告書には、平成26年度に実施した航空機モニタリングの結果についてまとめた。

報告書

平成25年度福島第一原子力発電所周辺における航空機モニタリング(受託研究)

眞田 幸尚; 西澤 幸康; 卜部 嘉; 山田 勉; 石田 睦司; 佐藤 義治; 平山 弘克; 高村 善英; 西原 克哉; 伊村 光生; et al.

JAEA-Research 2014-012, 110 Pages, 2014/08

JAEA-Research-2014-012.pdf:169.17MB
JAEA-Research-2014-012(errata).pdf:0.27MB

2011年3月11日に発生した東日本大震災による津波に起因した東京電力福島第一原子力発電所事故によって、大量の放射性物質が周辺に飛散した。放射線の分布を迅速かつ広範囲に測定する手法として、航空機等を用いた空からの測定方法が適用されている。本資料では、平成25年度に実施した航空機モニタリングの結果についてまとめる。

報告書

水底のin-situ放射線分布測定手法の開発

眞田 幸尚; 高村 善英; 卜部 嘉; 土田 清文; 西澤 幸康; 山田 勉; 佐藤 義治; 平山 弘克; 西原 克哉; 伊村 光生; et al.

JAEA-Research 2014-005, 67 Pages, 2014/05

JAEA-Research-2014-005.pdf:52.68MB

ここでは、水底の放射性セシウムの濃度を直接測定し、換算する手法(in-situ測定手法)の開発を行った。本方法は、p-Scannerと呼ばれる水中での使用可能な、プラスチックシンチレーションファイバ検出器を開発し、水底の広い面積を短時間に直接測定することを実現した。また、p-Scannerで得られた計数率は、検出器で値付けされた水中用の$$gamma$$線スペクトロメータと比較測定を行うことにより、湿潤重量当たりの放射性セシウムの濃度(Bq/kg-wet)に換算できるようにした。開発した手法を、福島県内の農業用ため池に適用し、放射性セシウムの濃度分布マップを作成し、本方法の有用性を示した。

論文

$$^{52}$$Fe translocation in barley as monitored by a Positron-Emitting Tracer Imaging System (PETIS); Evidence for the direct translocation of Fe from roots to young leaves via phloem

塚本 崇志*; 中西 啓仁*; 内田 博*; 渡辺 智; 松橋 信平; 森 敏*; 西澤 直子*

Plant & Cell Physiology, 50(1), p.48 - 57, 2009/01

https://doi.org/10.1093/pcp/pcn192
 被引用回数：88 パーセンタイル：90.15(Plant Sciences)

The real-time translocation of iron (Fe) in barley (${it Hordeumvulgare}$ L. cv. Ehimehadaka no.1) was visualized using the positron-emitting tracer $$^{52}$$Fe and a positron-emitting tracer imaging system (PETIS). PETIS allowed us to monitor Fe translocation in barley non-destructively under various conditions. In all cases, $$^{52}$$Fe first accumulated at the basal part of the shoot. Fe-deficient barley showed greater translocation of $$^{52}$$Fe from roots to shoots than did Fe-sufficient barley. In the dark, translocation of $$^{52}$$Fe to the youngest leaf was equivalent to or higher than that under the light condition, while the translocation of $$^{52}$$Fe to the older leaves was decreased, in both Fe-deficient and Fe-sufficient barley. This suggests the possibility that the mechanism and/or pathway of Fe translocation to the youngest leaf may be different from that to the older leaves. When phloem transport in the leaf was blocked by steam treatment, $$^{52}$$Fe translocation from the roots to older leaves was not affected, while $$^{52}$$Fe translocation to the youngest leaf was reduced. We propose a novel model in which root-absorbed Fe is translocated from the basal part of the shoots and/or roots to the youngest leaf via phloem in graminaceous plants.

論文

Deoxymugineic acid increases Zn translocation in Zn-deficient rice plants

鈴木 基史*; 塚本 崇志*; 井上 晴彦*; 渡辺 智; 松橋 信平; 高橋 美智子*; 中西 啓仁*; 森 敏*; 西澤 直子*

Plant Molecular Biology, 66(6), p.609 - 617, 2008/04

https://doi.org/10.1007/s11103-008-9292-x
 被引用回数：138 パーセンタイル：95.23(Biochemistry & Molecular Biology)

Rice secretes Deoxymugineic acid (DMA) in response to Fe deficiency to take up Fe in the form of Fe(III)-DMS complex. In contrast with barley, the roots of which secrete DMS in response to Zn deficiency, the amount of DMA secreted by rice roots was slightly decreased under conditions of low Zn supply. There was a concomitant increase in endogenous DMA in rice shoots, suggesting that DMA plays a role in the translocation of Zn within Zn-deficient rice plants. The expression of ${it OsNAS1}$ and ${it OsNAS2}$ was not increased in Zn-deficient roots but that of ${it OsNAS3}$ was increased in Zn-deficient roots and shoots. The expression of ${it OsNAAT1}$ was also increased in Zn-deficient roots and dramatically increased in shoots; correspondingly, HPLC analysis was unable to detect nicotianamine in Zn-deficient shoots. The expression of ${it OsDMAS1}$ was increased in Zn-deficient shoots. Analyses using the positron-emitting tracer imaging system (PETIS) showed that Zn-deficient rice roots absorbed less $$^{62}$$Zn-DMA than $$^{62}$$Zn$$^{2+}$$. Importantly, supply of $$^{62}$$Zn-DMA rather than $$^{62}$$Zn$$^{2+}$$ increased the translocation of $$^{62}$$Zn into the leaves of Zn-deficient plants. This was especially evident in the discrimination center (DC). These results suggest that DMA in Zn-deficient rice plants has an important role in the distribution of Zn within the plant rather than in the absorption of Zn from the soil.

論文

Mutational reconstructed ferric chelate reductase confers enhanced tolerance in rice to iron deficiency in calcareous soil

石丸 泰寛*; Kim, S.*; 塚本 崇志*; 大木 宏之*; 小林 高範*; 渡辺 智; 松橋 信平; 高橋 美智子*; 中西 啓仁*; 森 敏*; et al.

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 104(18), p.7373 - 7378, 2007/05

https://doi.org/10.1073/pnas.0610555104
 被引用回数：131 パーセンタイル：93.39(Multidisciplinary Sciences)

Fe deficiency is a worldwide agricultural problem on calcareous soils. Rice plants use a well documented phytosiderophore-based system to take up Fe from the soil. Rice plants are extremely susceptible to low-Fe supply, however, because of low phytosiderophore secretion and low Fe$$^{3+}$$ reduction activity. A yeast Fe$$^{3+}$$ chelate-reductase gene ${it refre1/372}$, selected for better performance at high pH, was fused to the promoter of the Fe-regulated transporter, ${it OsIRT1}$, and introduced into rice plants. The transgene was expressed in response to a low-Fe nutritional status in roots of transformants. Transgenic rice plants expressing the ${it refre1/372}$ gene showed higher Fe$$^{3+}$$ chelate-reductase activity and a higher Fe-uptake rate than vector controls under Fe-deficient conditions. Consequently, transgenic rice plants exhibited an enhanced tolerance to low-Fe availability and 7.9x the grain yield of nontransformed plants in calcareous soils.

論文

Screening of cadmium resistant rice mutants induced by carbon ion irradiation

塚本 崇志*; 中西 啓仁*; 長谷 純宏; 田中 淳; 西澤 直子*; 森 敏*

JAEA-Review 2006-042, JAEA Takasaki Annual Report 2005, P. 93, 2007/02

https://jopss.jaea.go.jp/pdfdata/JAEA-Review-2006-042.pdf

カドミウムは毒性の高い土壌汚染金属であり、根やシュートの生長を阻害し、植物の栄養吸収やホメオスタシスに悪影響を及ぼす。また、穀物への蓄積により、ヒトや家畜の健康に害を及ぼす。本研究では、イオンビーム育種技術によるカドミウム吸収特性変異イネの選抜を行い、従来法では得られていないカドミウム吸収又は移行特性変異株の獲得を目指している。一次選抜として、250又は500ppmのカドミウム濃度に調整した培養土を用いて、イオンビーム変異処理した「日本晴」M1種子から得たM2種子約2500粒を人工気象室内で栽培し、生存した個体を選抜した。その結果、500ppm区で顕著な生育阻害効果が認められた。また、ほかの個体よりも生育の良い変異体を51個体得た。現在、これらの変異体からM3種子を収穫中である。

論文

$$^{52}$$Fe translocation from the roots to the ear of rice using a Positron Emitting Tracer Imaging System (PETIS)

塚本 崇志*; 中西 啓仁*; 渡辺 智; 松橋 信平; 西澤 直子*; 森 敏*

JAEA-Review 2006-042, JAEA Takasaki Annual Report 2005, P. 124, 2007/02

https://jopss.jaea.go.jp/pdfdata/JAEA-Review-2006-042.pdf

鉄は植物に必須な元素であるが、イネ中での移行、特に根で吸収された鉄の穂への移行については不明な点が多い。そこで、イネの穂への鉄の移行経路を明らかにするために、$$^{52}$$Feを用いたポジトロンイメージング計測を試みた。開花から3週間の登熟期のイネの根から$$^{52}$$Feを吸収させ、植物内における動態をPETISにより計測したところ、$$^{52}$$Fe投与後3.5時間で穂と止め葉に$$^{52}$$Feが到達したことが明らかとなった。また、移行経路上にある節に$$^{52}$$Feが集積していることがわかった。これらの結果から、鉄は導管から節において篩管へ移行した後、止め葉を経由せずに直接穂に輸送されることが示唆された。

論文

$$^{52}$$Mn translocation in barley monitored using a positron-emitting tracer imaging system

塚本 崇志*; 中西 啓仁*; 清宮 正一郎*; 渡辺 智; 松橋 信平; 西澤 直子*; 森 敏*

Soil Science and Plant Nutrition, 52(6), p.717 - 725, 2006/12

https://doi.org/10.1111/j.1747-0765.2006.00096.x
 被引用回数：35 パーセンタイル：62.91(Plant Sciences)

Until now, the real-time uptake and movement of Mn, has not been documented in plants. In this study, the real-time translocation of Mn in barley was visualized using $$^{52}$$Mn and PETIS. In all cases, $$^{52}$$Mn first accumulated in the discrimination center (DC), suggesting that this region may play an important role in Mn distribution in graminaceous plants. Mn deficient barley showed greater translocation of $$^{52}$$Mn from roots to shoots than did Mn-sufficient barley. In contrast, the translocation of $$^{52}$$Mn from roots to shoots was suppressed in Mn-excess barley. In Mn-sufficient barley, the dark treatment did not suppress the translocation of $$^{52}$$Mn to the youngest leaf, suggesting that the translocation of Mn to the youngest leaf is independent of the transpiration stream. Our results show that the translocation of Mn from the roots to the DC depends passively on water flow, but actively on the Mn transporter(s).

論文

Biosynthesis and secretion of mugineic acid family phytosiderophores in zinc-deficient barley

鈴木 基史*; 高橋 美智子*; 塚本 崇志*; 渡辺 智; 松橋 信平; 矢崎 潤史*; 岸本 直己*; 菊池 尚志*; 中西 啓仁*; 森 敏*; et al.

Plant Journal, 48(1), p.85 - 97, 2006/10

https://doi.org/10.1111/j.1365-313X.2006.02853.x
 被引用回数：172 パーセンタイル：95.74(Plant Sciences)

Mugineic acid family phytosiderophores (MAs) are metal chelators that are produced in graminaceous plants in response to Fe deficiency, but current evidence regarding secretion of MAs during Zn deficiency is contradictory. HPLC analysis showed that Zn deficiency induces the synthesis and secretion of MAs in barley plants. Studies of the genes involved in the methionine cycle using microarray analysis showed that the transcripts of these genes were increased in both Zn-deficient and Fe-deficient barley roots. Analysis using the PETIS confirmed that more $$^{62}$$Zn(II)-MAs than $$^{62}$$Zn$$^{2+}$$ were absorbed by the roots of Zn-deficient barley plants. These data suggest that the increased biosynthesis and secretion of MAs arising from a shortage of Zn are not due to an induced Fe deficiency, and that secreted MAs are effective in absorbing Zn from the soil.

論文

Plasma diagnostics in JFT-2M

河西 敏*; 神谷 健作; 篠原 孝司; 川島 寿人; 小川 宏明; 上原 和也; 三浦 幸俊; 岡野 文範; 鈴木 貞明; 星野 克道; et al.

Fusion Science and Technology, 49(2), p.225 - 240, 2006/02

https://doi.org/10.13182/FST06-A1097
 被引用回数：3 パーセンタイル：24.08(Nuclear Science & Technology)

約30台の計測装置から構成されているJFT-2Mの計測診断システムは、プラズマ生成,制御,平衡,安定性,閉込め,NBIやRF(LH, ICRF, ECH)による加熱,RFによる電流駆動の研究に使用されてきた。このうち、運動シュタルク効果を利用した偏光計,荷電交換反応分光器,重イオンビームプローブ,飛行時間測定法による中性粒子測定器等は、Hモード,高リサイクリング定常(HRS)Hモードの閉込め改善機構の解明や運転領域の探求に貢献した。赤外テレビカメラ,損失イオンプローブは、リップル損失粒子による壁への熱負荷,主プラズマからの損失するイオンに関する研究でそれぞれ重要な役割を果たした。この論文は、これらの計測機器についてレビューしたものである。

論文

Rice plants take up iron as an Fe$$^{3+}$$-phytosiderophore and as Fe$$^{2+}$$

石丸 泰寛*; 鈴木 基史*; 塚本 崇志*; 鈴木 一正*; 中園 幹生*; 小林 高範*; 和田 泰明*; 渡辺 智; 松橋 信平; 高橋 美智子*; et al.

Plant Journal, 45(3), p.335 - 346, 2006/02

https://doi.org/10.1111/j.1365-313X.2005.02624.x
 被引用回数：549 パーセンタイル：99.64(Plant Sciences)

${it OsIRT2}$ gean was isolated from rice, which is highly homologous to ${it OsIRT1}$. Real-time PCR analysis revealed that ${it OsIRT1}$ and ${it OsIRT2}$ are expressed predominantly in roots, and these transporters are induced by low-Fe condition. Analysis using the positron-emitting tracer imaging system showed that rice plants are able to take up both an Fe$$^{3+}$$-phytosiderophore and Fe$$^{2+}$$. This result indicates that, in addition to absorbing an Fe$$^{3+}$$-phytosiderophore, rice possesses a novel Fe-uptake system that directly absorbs the Fe$$^{2+}$$, a strategy that is advantageous for growth in submerged conditions.

論文

核燃料物質等総合管理システムの開発

西村 秀夫; 西沢 敏

第14回核物質管理学会 (INMM)日本支部年次大会論文集, p.155 - 162, 1993/11

新日米原子力協定の締結等により核燃料物質等の国際規制物資には一層慎重な管理が求められるようになってきた。また、IAEAの保障措置の強化と合理化を求める動きは結果として、施設の計量管理に対し一層の透明性、確実性、迅速性を求めるものとなると考えられる。一方、施設にとっては核物質防護、安全、財産、経済性といった面での管理も重要であり、合わせて広報にも留意する必要がある。このようないろいろの要求に効率的に応えるには、情報管理を一元化した総合管理システムを構築することであると考える。原研では、このため、十分な調査活動の後にシステム開発に着手した。開発用及び管理用の2台のワークステーションを中心に施設及び管理部門の端末等とネットワークシステムで結ぶ構成とし、計量管理、国籍別管理等の基本的データ以外にも、施設の概観、燃料の形状、保障措置の概要といった情報も取扱うこととしている。

口頭

イオンビームによる金属元素移行欠損変異体の選抜

塚本 崇志*; 中西 啓仁*; 西澤 直子*; 森 敏*; 長谷 純宏; 田中 淳

no journal, , 

本研究では、イオンビーム育種技術によるカドミウム吸収特性変異イネの選抜を行い、従来法では得られていないカドミウム吸収又は移行特性変異株の獲得を目指している。一次選抜として、250又は500ppmのカドミウム濃度に調整した培養土を用いて、イオンビーム変異処理したM1種子から得たM2種子約2500粒を人工気象室内で栽培し、生存した個体を選抜した。その結果、500ppm区で顕著な生育阻害効果が認められた。また、ほかの個体よりも生育の良い変異体を幾つか得た。

口頭

PETIS法による登熟期のイネにおける根から葉鞘への金属元素の移行計測

中西 啓仁*; 塚本 崇志*; 西澤 直子*; 森 敏*; 渡辺 智; 松橋 信平

no journal, , 

鉄と亜鉛は植物に必須な元素であるが、これらの植物体内における動態には未解明な部分が多く、特に、登熟期のイネにおける金属元素の移行を直接計測した報告はない。本研究では、PETISを用いたポジトロン放出金属元素の登熟期のイネ生体内における移行を計測し、新たな知見を得ることを目的とした。開花後3週間のイネに$$^{52}$$Fe$$^{3+}$$-デオキシムギネ酸又は$$^{62}$$Zn$$^{2+}$$を経根吸収させ、それぞれの移行をPETISにより計測した。その結果、$$^{52}$$Fe, $$^{62}$$Znのいずれについても複数存在する節への蓄積が観察された。それぞれの節における$$^{52}$$Fe及び$$^{62}$$Zn移行量の解析から、先端に近い上位の節ほど単位重量あたりの蓄積量が多いことがわかり、何らかの生理的な制御により上位の節に優先的に金属元素を蓄積する仕組みの存在が示唆された。

口頭

福島第一原子力発電所事故時に様々な大気放出を引き起こした原子炉の推定

茅野 政道; 永井 晴康; 寺田 宏明; 堅田 元喜; 三上 智; 鳥居 建男; 斎藤 公明; 西澤 幸康

no journal, , 

福島第一原子力発電所事故において、何時、どの原子炉からの放出で環境汚染が生じたかを、1$$sim$$3号機の炉内$$^{134}$$Cs/$$^{137}$$Csインベントリ比が異なることを利用して、地表沈着したCsの同位体比の測定値と、大気拡散シミュレーションによる測定地点への沈着時期(遡って放出時期)の解析を組み合わせることで推定した。大気拡散シミュレーションには、原子力機構のWSPEEDI-IIを使用した。推定期間は、2011年3月14日から3月20日ごろまでのCsの大量放出が継続した期間である。

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