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論文

Precise determination of $$^{12}_{Lambda}$$C level structure by $$gamma$$-ray spectroscopy

細見 健二; Ma, Y.*; 味村 周平*; 青木 香苗*; 大樂 誠司*; Fu, Y.*; 藤岡 宏之*; 二ツ川 健太*; 井元 済*; 垣口 豊*; et al.

Progress of Theoretical and Experimental Physics (Internet), 2015(8), p.081D01_1 - 081D01_8, 2015/08

 被引用回数:12 パーセンタイル:28.45(Physics, Multidisciplinary)

$$gamma$$線分光によって$$^{12}_{Lambda}$$Cハイパー核のレベル構造を精密に測定した。ゲルマニウム検出器群Hyperball2を用いて、$$^{12}$$C$$(pi^{+}, K^{+}gamma)$$反応からの4本の$$gamma$$線遷移を同定することに成功した。基底状態スピン二重項$$(2^{-}, 1^{-}_{1})$$のエネルギー間隔は直接遷移$$M1$$$$gamma$$線により、$$161.5pm0.3$$(stat)$$pm0.3$$(syst)keVと測定された。また、励起準位である$$1^{-}_{2}$$$$1^{-}_{3}$$について、それぞれ、$$2832pm3pm4$$, keVと$$6050pm8pm7$$, keVと励起エネルギーを決定した。これらの測定された$$^{12}_{Lambda}$$Cの励起エネルギーは反応分光による$$lambda$$ハイパー核の実験研究において決定的な基準となる。

論文

Study on ferromagnetic ordering of FeRh thin films induced by energetic heavy ion irradiation by means of X-ray magnetic circular dichroism

愛甲 一馬*; 唐木 淳志*; 奥田 修一*; 齋藤 勇一; 神谷 富裕; 中村 哲也*; 木下 豊彦*; 岩瀬 彰宏*; 松井 利之*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 314, p.99 - 102, 2013/11

 被引用回数:3 パーセンタイル:68.05(Instruments & Instrumentation)

The ion irradiation induced magnetic state of the FeRh thin films with 10 MeV Iodine ion beam has been investigated by the measurements of a superconducting quantum interference device (SQUID) magnetometer and soft X-ray magnetic circular dichroism (XMCD). It was clearly shown in the magnetization loops by SQUID measurements that the ion irradiation induced ferromagnetic state in the FeRh thin films even below room temperature. This was also confirmed by the XMCD measurements. However ion irradiation fluence dependence on magnetic state at the sample surface measured by XMCD was totally different from that by use of SQUID. Moreover, it was revealed by XMCD sum rule analysis that the ion irradiation induced ferromagnetism of FeRh thin films was mainly dominated by the spin moment.

論文

MFM observation of micrometer-sized magnetic patterns produced by heavy ion microbeam irradiation in FeRh films

愛甲 一馬*; 唐木 淳志*; 松井 利之*; 岩瀬 彰宏*; 佐藤 隆博; 高野 勝昌*; 江夏 昌志; 齋藤 勇一; 神谷 富裕

JAEA-Review 2012-046, JAEA Takasaki Annual Report 2011, P. 133, 2013/01

As the irradiation effect appears only within irradiated regions, we have used ion micro-beam irradiation to produce micrometer-sized and two-dimensional magnetic patterns on the surface of FeRh thin films. The thin films nearly show the anti-ferromagnetic state at room temperature. To realize the lateral magnetic modification on the sample surface, the micro-beam irradiation was performed by using 3-MeV tandem accelerator at the TIARA. The focused 10 MeV iodine ion micro-beam, which had a rectangular shape of 2$$mu$$m $$times$$ 4$$mu$$m, was scanned on the FeRh thin film surface. After irradiation, the surface roughness and the magnetic state were observed by means of atomic force microscopy (AFM) and magnetic force microscopy (MFM), respectively. The AFM images show that the ion micro-beam does not create any topographic modification at the FeRh surface, while an array with 2$$mu$$m $$times$$ 4$$mu$$m bright rectangles at designated regular intervals is seen in the MFM image. The ion micro-beam is a useful tool for the fabrication of two-dimensional and micrometer-sized magnetic patterns on FeRh samples.

論文

MFM and PEEM observation of micrometre-sized magnetic dot arrays fabricated by ion-microbeam irradiation in FeRh thin films

愛甲 一馬*; 唐木 淳志*; 松井 利之*; 岩瀬 彰宏*; 佐藤 隆博; 高野 勝昌*; 江夏 昌志; 齋藤 勇一; 神谷 富裕; 大河内 拓雄*; et al.

Journal of Synchrotron Radiation, 19(2), p.223 - 226, 2012/03

 被引用回数:6 パーセンタイル:62.54(Instruments & Instrumentation)

FeRh thin films were irradiated with 10 MeV iodine ion microbeam to produce the lateral magnetic modification in micron-meter scale. Two-dimensional magnetic dot arrays with the dimension of approximately 2$$times$$4 $$mu$$m$$^2$$ as well as 10$$times$$10 $$mu$$m$$^2$$ were successfully produced on the FeRh surface, which was observed by magnetic force microscopy. The results of the photoelectron emission microscopy combined with X-ray magnetic circular dichroism reveal that the easy axis of the magnetization of the ion beam irradiated ferromagnetism in the FeRh thin films lies in the film planes along the $$<$$001$$>$$ direction of the MgO substrates.

論文

A Neutron crystallographic analysis of a cubic porcine insulin at pD 6.6

石川 卓哉*; 茶竹 俊行*; 大西 裕季*; 田中 伊知朗*; 栗原 和男; 黒木 良太; 新村 信雄*

Chemical Physics, 345(2-3), p.152 - 158, 2008/04

 被引用回数:12 パーセンタイル:56.54(Chemistry, Physical)

A neutron diffraction study has been carried out at 2.7 ${AA}$ resolution on cubic porcine insulin at pD 6.6 using the BIX-4 at the JRR-3 reactor of JAEA. The ionization states of several amino acids in porcine insulin have been obtained at pD 6.6 and they are compared with those at pD 9 obtained by neutron diffraction as well as those at pH 6.50 and 6.98 obtained by X-ray diffraction. For the present work, a large single crystal of 2.7 mm$$^{3}$$ was obtained by dialysis. Refinement of the structure was carried out and the ${it R}$-factor was 21.4% with the free ${it R}$ being 29.4%. Protonation and deprotonation of various ionizable amino acid residues were observed and discussed on the basis of the charged states estimated by the ${it pK$_{a}$}$ values. In the case of His${it B}$5, both N$$pi$$ and N$$tau$$ of an imidazole ring are protonated at pD 6.6, but at pD 9 only N$$pi$$ is protonated. In contrast, for His${it B}$10, both N$$pi$$ and N$$tau$$ are protonated at pD 6.6 as well as at pD 9.

論文

Protonation states of buried histidine residues in human deoxyhemoglobin revealed by neutron crystallography

茶竹 俊行*; 柴山 修哉*; Park, S. Y.*; 栗原 和男; 玉田 太郎; 田中 伊知朗*; 新村 信雄*; 黒木 良太; 森本 幸生*

Journal of the American Chemical Society, 129(48), p.14840 - 14841, 2007/12

 被引用回数:22 パーセンタイル:39.85(Chemistry, Multidisciplinary)

A large crystal of human deoxy hemoglobin (Hb) was grown from D$$_{2}$$O solution (pD 6.3). The preliminary neutron diffraction experiment was carried out at the KUR reactor in RRI of Kyoto University, and the diffraction data set to 2.1 ${AA}$ resolution was collected at JRR-3 reactor in JAEA using the BIX-3. The neutron crystal structure of Hb reveals that both the $$alpha$$- and $$beta$$-distal histidines (His$$alpha$$58 and His$$beta$$63) adopt fully (doubly) protonated form. This finding sharply contrasts with existing results on R (relaxed) state liganded Hbs where such full protonation can never occur. This results suggest an interesting possibility that the both histidines could contribute to the T (tense) state Bohr effect of Hb. Indeed, the protonation/deprotonation of each distal histidine may have a direct impact on the oxygen affinity of the nearby heme group through sterical hindrance and/or polarity change in the heme pocket without affecting the allosteric equilibrium of Hb.

論文

Wideband low-output-impedance RF system for the second harmonic cavity in the ISIS synchrotron

入江 吉郎; Dooling, J.*; Horan, D.*; Kustom, R.*; Middendorf, M.*; Pile, G.*; Bayley, D.*; Cross, G.*; Gardner, I.*; Glover, M.*; et al.

Proceedings of 10th European Particle Accelerator Conference (EPAC '06) (CD-ROM), p.321 - 323, 2006/00

広帯域で低出力インピーダンス第2高調波空洞が日米英の3か国協力により開発された。低出力インピーダンスの特性は、陽極からグリッド電極へのフィードバックループにより実現される。30オーム以下の出力インピーダンスをもつこのシステムは、周波数2.7$$sim$$6.2メガヘルツ,繰返し周波数50ヘルツの条件で大電力試験を行い、安定した高電圧発生(加速間隙あたり12キロボルト)に成功した。英国ラザフォード研究所のISISシンクロトロンにこの装置を適用した場合、精度良いビーム平坦化が可能となり空間電荷力が緩和される。その結果、大強度陽子シンクロトロンにおけるビーム損失の低減に大いに役立つことが期待される。

報告書

JENDLによる核種生成量予測精度の検討

奥村 啓介; 大木 繁夫*; 山本 宗也*; 松本 英樹*; 安藤 良平*; 辻本 和文; 笹原 昭博*; 片倉 純一; 松村 哲夫*; 青山 卓史*; et al.

JAERI-Research 2004-025, 154 Pages, 2005/01

JAERI-Research-2004-025.pdf:19.46MB

本報告書は、シグマ研究委員会・核燃料サイクル専門部会・核種生成量評価ワーキンググループ(WG)における平成13$$sim$$15年度の活動成果についてまとめたものである。同WGでは、軽水炉及び高速炉で照射されたUO$$_{2}$$又はMOX燃料、及び高速炉で照射されたアクチノイド試料に対する照射後試験の解析を、JENDL-3.2, JENDL-3.3及びその他の海外の核データライブラリとORIGENコードやより詳細な解析コードを使用して行った。これらの結果から、核種生成量評価の予測精度の現状と問題点が論じられる。さらに、最新のJENDL-3.3に基づくORIGENコード用のPWR, BWR, FBR用の断面積ライブラリの作成,ORIGEN計算への中性子スペクトルインデックスの導入検討、及びORIGENユーザーへの核種生成量評価に対する期待精度のアンケート調査といった活動の成果についても報告する。

報告書

An Overview of the MIZ-1 Borehole Investigations during Phase I/II

太田 久仁雄; 竹内 真司; 池田 幸喜; 天野 健治; 松岡 稔幸; 藪内 聡; 岩月 輝希

JNC-TN7400 2004-001, 69 Pages, 2004/05

JNC-TN7400-2004-001.PDF:11.99MB

超深地層研究所計画における地表からの調査・研究の一環として,2002年12月より瑞浪超深地層研究所用地においてMIZ-1号孔試錐調査を実施している。2003年5月までに,その第1/2フェーズとして、基盤花崗岩上部の深度123mまでの掘削および各分野の調査・試験を実施した。その結果、被覆堆積岩および基盤花崗岩上部の地質・地質構造,水理学的特性、地下水の地球化学的特性などに関する新たな知見が得られ、地質構造のモデル化手法や品質管理手法の有効性を確認することができた。

口頭

Neutron diffraction study of cubic insulin at two different pDs

石川 卓哉*; 田中 伊知朗*; 茶竹 俊行*; 栗原 和男; 大西 裕季*; 日下 勝弘; 玉田 太郎; 黒木 良太; 新村 信雄*

no journal, , 

アミノ酸側鎖のプロトン解離状態はタンパク質の生理反応や安定性に対し大きな影響を与える。しかし、その解離は側鎖周囲の環境にも依存し溶液のpHだけから推定は困難である。よって、プロトン解離状態の決定には実験的に測定することが必要となる。中性子回折法は、他の元素同様に水素と相互作用するため水素原子観察の有効な手段である。そこで、われわれはBIX-4回折装置(原子力機構JRR-3)を用い、pD=6(重水溶液を使用)でのインスリン正方晶結晶の中性子回折測定を行った。さらに既報のpD=9での中性子解析結果(Maeda, et al. 2004)及びpH=6でのX線解析結果(Diao, 2003)と比較考察した。試料調製では、結晶化曲線に基づき大型結晶を育成し、最後に水素原子由来バックグラウンドの低減のため重水溶液に置換した。回折実験では2.5$AA $分解能のデータ取得に成功した。この構造解析から、B鎖ヒスチジン(His)5番及び10番残基では側鎖のプロトン解離状態(遊離基の場合pK$$sim$$6)は異なり、pD=6, 9両方でHis5 N$$_{tau}$$のみ脱プロトン化し、それ以外はプロトン化していた。以上の結果は、中性子回折法がタンパク質のプロトン解離状態を決定する有力な方法であることを示している。

口頭

Crystallization of proteinase K in deuterated solution for neutron analysis

茶竹 俊行*; 栗原 和男; 黒木 良太; 森本 幸生*

no journal, , 

Proteinase K (PK) has highly activity in various environments. The aim of our study is to carry out neutron crystallographic analysis of PK for revealing detailed mechanisms of reaction and a resistance to severe environments. As for PK, it is hardly to get large crystals suitable for neutron diffraction study. Moreover, many NO$$_{3}$$ ions locate on the surface of this protein, and some amino acids seemed to be distorted. At first, we found a new crystallization condition. PK crystals have so excellent quality that 1.05 ${AA}$ X-ray diffraction data could be collected using a synchrotron radiation. Next, crystallizations were carried out in the deuterated solution. D$$_{2}$$O solution had a small influence on the crystallization, and this crystallization condition was adequate for neutron experiment. Still photographs of deuterated crystals were collected with 12 hours exposure time using BIX-3 neutron diffractometer at JRR-3. Several diffraction spots could be identified.

口頭

Development of Hydrogen and Hydration Database for Biomolecules (HHDB)

岡崎 伸生; 大原 高志; 海野 久雄*; 茶竹 俊行*; 栗原 和男; Cachau, R. E.*; Blaber, M.*; 新村 信雄*; 黒木 良太

no journal, , 

In protein molecules, key energetic contributors are solvation, desolvation and hydrogen bonding. They contribute protein folding, dynamics and molecular recognition. As a result, more elaborate studies of hydrogen atoms will be great help to recognize protein structures and obtain new findings of them. However, we do not have system which dedicated to characterization and analysis of hydrogen bonding. Therefore, we have developed a database for hydrogen and hydration water molecules. That database named Hydrogen and Hydration Database for Biomolecules (HHDB; http://hhdb.tokai-sc.jaea.go.jp/). Hydrogen bond data stored to HHDB use hydrogen atom coordinates determined directly by neutron diffraction and certain extremely high resolution X-ray diffraction. HHDB provides graphical user interface, users can use it through web browser. HHDB can visualize hydrogen atom positions in protein and solvent, and hydrogen bonding interactions. We are improving the web user interfaces and the performance for usability.

口頭

Development of hydrogen and hydration database for biomolecules (HHDB)

岡崎 伸生; 大原 高志; 海野 久雄*; 茶竹 俊行*; 栗原 和男; Cachau, R. E.*; Blaber, M.*; 新村 信雄*; 黒木 良太

no journal, , 

タンパク質分子において溶媒和や脱溶媒和、並びに水素結合は安定化に大きく影響し、それらはフォールディングやダイナミクス,分子認識に寄与している。したがって、水素原子の詳細な研究はタンパク質分子構造の認識やそれらから新たな知見を得る手段として重要であるが、水素結合の特性を解析するようなシステムはこれまで存在しなかった。そのようなシステムを構築するために、われわれは水素結合並びに水和水のためのデータベース(生体分子水素水和水データベース: HHDB)を開発した。HHDBは中性子結晶構造解析や超高分解能X線結晶構造解析によって決定された水素原子座標と、それらから導かれる水素結合のデータを保持している。HHDBはWebベースのグラフィカルユーザーインタフェース(GUI)を備え、利用者はWebブラウザを通してHHDBの機能を利用することができる、タンパク分子や溶媒分子などの水素原子座標や水素結合の状況を可視化することができる。Fig. 1は水素結合距離と結合角度をHHDBでプロットした例である。このプロットにおいて水素原子が原点に配置され、各点は水素結合受容体にあたり水素までの結合距離と共有結合との角度を示している。現在われわれは、これらのインタフェースの性能や利便性の向上を目指して改良を続けている。

口頭

東海再処理工場低放射性廃液処理工程オフガス系におけるヨウ素吸着材の吸着性能試験

橋本 和一; 河田 剛; 永山 峰生; 河本 規雄; 庄司 賢二; 長木 俊幸; 佐々木 博文; 鹿志村 卓男; 木下 繁実*

no journal, , 

東海再処理施設の低放射性廃液処理工程においては、槽類オフガス系にヨウ素フィルタが設置され、吸着材として銀ゼオライト(AgX)を使用している。AgXは銀の含有量が多く高価であることから、AgXとほぼ同程度のヨウ素吸着性能が期待できる吸着材(AgZ)について実オフガスによる吸着性能試験を行い、低放射性廃液処理工程への適用性を確認したことについて報告する。

口頭

重イオンマイクロビーム照射による鉄ロジウム薄膜中の微小磁性アレイの作製

岩瀬 彰宏*; 松井 利之*; 唐木 淳志*; 愛甲 一馬*; 佐藤 隆博; 高野 勝昌*; 江夏 昌志; 齋藤 勇一; 神谷 富裕

no journal, , 

Fe-Rhは、室温、あるいはそれ以下の低温で元来反強磁性を示す金属間化合物であるが、高エネルギーイオン照射により、低温での磁性が反強磁性から強磁性に変化することが、最近のわれわれの研究により明らかになってきた。本実験は、その結果を利用して、TIARAイオンマイクロビーム照射により、Fe-Rh表面に微小磁性アレイを作製することを目的として実施した。実験では、TIARAタンデム加速器からの2$$mu$$m$$times$$4$$mu$$m、及び10$$mu$$m$$times$$10$$mu$$mの形状のヨウ素イオンのマイクロビームを用い、Fe-Rh試料に幾つかの描画パターンで照射した。照射による試料表面での構造変化を原子間力顕微鏡(AFM)、磁性変化を磁気力顕微鏡(MFM)で観測した結果、AFM像では、照射領域の構造変化は観測されないが、MFM像では、描画パターンに即した強磁性微小領域が観測された。本実験結果から、イオンマイクロビーム照射を用いることにより、Fe-Rh薄膜中に、マイクロメートルスケールの微小磁気アレイの作製が可能であることがわかった。また、マイクロビーム照射量を制御することにより、磁化値の異なった微小磁化領域をマイクロビームで作製することが可能であることがわかった。

口頭

FFTを使った時間発展問題における累積誤差

佐々 成正; 山田 進; 町田 昌彦; 椋木 大地*; 今村 俊幸*

no journal, , 

本発表は、材料研究開発支援のための高度基盤の研究開発に従い実施した量子凝縮系非線形ダイナミクスに対する並列シミュレーション計算手法に関する研究成果である。偏微分方程式の時間発展問題を数値的に解く場合FFTを使って精度よく高速に計算できる例が数多く知られている。しかしながら我々は、時間発展が長時間にわたる場合には、FFTの連続使用に由来する数値誤差が累積し計算精度が大きく毀損する例を見い出した。この誤差蓄積を回避する1例として、4倍精度FFTの適用について考察した。

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