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論文

Development of proton exchange membranes for hydriodic acid concentration by ion-track grafting technique

田中 伸幸; 澤田 真一*; 杉本 千紘; 八巻 徹也*

QST-M-33; QST Takasaki Annual Report 2020, P. 37, 2022/03

熱化学水素製造法ISプロセスでは、HI-I$$_{2}$$-H$$_{2}$$O(HIx)溶液のHI濃縮のため、カチオン交換膜を用いた電解電気透析法(EED)が適用されている。本報では、HI濃縮性能の改善を目的として、イオン飛跡グラフト法により作成したカチオン交換膜を導入することに対する適応性について検討を行った。イオン飛跡グラフト法は、基材高分子にイオンビーム照射を行うことで、1次元円柱状のイオンチャネルを生成することができ、HI濃縮の性能向上に効果があると期待される膜の膨潤を抑制する構造を付与することができる。本法で試作したカチオン交換膜を用いて、HI濃縮試験を試み、HI溶液のHI濃度が増加することを実験的に確認した。これにより、イオン飛跡グラフト法で作成したカチオン交換膜により、従来の膜と同様に、HI濃縮を進行させることが可能であることを示した。

論文

Construction of monitoring system for biological effects of local ionizing radiation using the nematode ${it C. elegans}$

東谷 篤志*; 杉本 朋子*; 森 ちひろ*; 鈴木 蓉子*; 齋藤 るみ子*; 一石 英一郎*; 坂下 哲哉; 浜田 信行*; 和田 成一*; 柿崎 竹彦; et al.

JAEA-Review 2006-042, JAEA Takasaki Annual Report 2005, P. 113, 2007/02

モデル生物の1つである線虫${it C. elegans}$を用いて、生殖細胞系の放射線影響、特にDNA損傷によるアポトーシスと細胞周期の停止とバイスタンダー効果について検討した結果、線虫の生殖細胞形成時のパキテン期チェックポイント機構によるアポトーシスに関しては、同一個体内での間接的な効果、バイスタンダー効果によりアポトーシスが誘導される可能性は低いことが示唆された。そこで、腸管や筋肉等の体細胞における放射線誘発バイスタンダー効果の有無を検証するとともに、放射線被曝を受けていない細胞においてほかのストレス応答が誘導されているかどうかを解析するため、さまざまな外部ストレスに応答して発現が上昇することが知られている低分子heat shock protein: ${it hsp16}$遺伝子に大腸菌${it lacZ}$遺伝子が融合した${it hsp16-lacZ}$組換え体線虫などを用いて生物効果のモニター系の構築を行った。

論文

R&D of a MW-class solid-target for spallation neutron source

川合 將義*; 古坂 道弘*; 菊地 賢司; 栗下 裕明*; 渡辺 龍三*; Li, J.*; 杉本 克久*; 山村 力*; 平岡 裕*; 阿部 勝憲*; et al.

Journal of Nuclear Materials, 318, p.35 - 55, 2003/05

将来の核破砕施設で使用可能な、MW級の中性子源固体タングステンターゲットの開発を行った。Wを腐食から守るため、3つのコーテング技術を研究した。HIP,ろう付け,メッキである。HIP法は前報で最適化した条件が接合力の観点からも言えるかどうかを微小押し込み試験法で調べた。その結果、接合部からの亀裂発生荷重が最も高いことが証明され、確かに最適化条件であることを再確認した。たの2つの方法は、基礎的な技術としてターゲット製作に応用可能であることを示した。コーテングが無い場合のWのエロジョンを流水下で調べた。高速度ではエロージョンが発生しやすい。固体ターゲットの設計では、スラブ型と棒型を設計した。1MWターゲットの中性子特性に関する限り、固体ターゲットのほうが、水銀より優る。

口頭

モデル生物Cエレガンスを用いた放射線影響とバイスタンダー効果の研究

東谷 篤志*; 杉本 朋子*; 太齋 久美子*; 森 ちひろ*; 坂下 哲哉; 舟山 知夫; 柿崎 竹彦; 浜田 信行*; 和田 成一*; 小林 泰彦

no journal, , 

モデル生物の1つである線虫Cエレガンスを用いて、生殖細胞系の放射線影響、特にDNA損傷によるアポトーシスと細胞周期の停止とバイスタンダー効果について検討した。雌雄同体の線虫に存在する前後2つの生殖腺の後部パキテン核に対してのみ炭素イオンマイクロビームを照射する区と、生殖腺から離れた尾部に対して照射する区を設け、照射5時間後に、前後それぞれの生殖腺にみられるアポトーシス死細胞の数について測定を行った。その結果、尾部に照射した場合、野生型並びにabl-1欠損変異体のいずれにおいても、非照射区と比較して、前後の生殖腺での死細胞数の有意な増加は認められず、また、後部の生殖腺パキテン核に対して照射した場合は、照射された側のみで、アポトーシス死細胞の増加が観察された。以上の結果から、線虫の生殖細胞形成時のパキテン期チェックポイント機構によるアポトーシスに関しては、同一個体内での間接的な効果、バイスタンダー効果によりアポトーシスが誘導される可能性は低いことが示唆された。

口頭

モデル生物線虫Cエレガンスの生殖細胞における放射線応答の研究

森 ちひろ*; 杉本 朋子*; 太齋 久美子*; 坂下 哲哉; 舟山 知夫; 柿崎 竹彦; 浜田 信行*; 和田 成一*; 小林 泰彦; 一石 英一郎*; et al.

no journal, , 

線虫${it C. elegans}$に過剰な放射線照射をすると、生殖腺内の減数分裂前期パキテン期の細胞でアポトーシスが誘導される。ヒトの原ガン遺伝子c-Abl1はTyrosine kinaseとしてDNA修復の制御に関与している。さらに、線虫のabl-1欠損変異株においては、放射線照射後、生殖腺でのアポトーシスが野生株に比べ高頻度に誘導されることから、アポトーシス誘導に対して負に制御することが示唆されてきた。そこで本研究では、線虫DNAマイクロアレイを用いて、野生株とabl-1に放射線を照射し、放射線応答とabl-1の制御下にある遺伝子群の網羅的な発現解析を行った。さらに、TIARAの重イオンマイクロビーム細胞照射装置により、生殖腺内の局部照射を行った。その結果、生殖腺パキテン期の部位に照射したときにのみアポトーシスは誘導され、組織特異的な放射線応答の研究に同技術が有効であることが認められた。

口頭

重イオンマイクロビームを用いた線虫Cエレガンスの放射線応答の研究

東谷 篤志*; 森 ちひろ*; 杉本 朋子*; 太齋 久美子*; 坂下 哲哉; 舟山 知夫; 柿崎 竹彦; 浜田 信行*; 和田 成一*; 小林 泰彦

no journal, , 

モデル生物の1つである線虫Cエレガンスは、多細胞真核生物として全ゲノム解読が最初に行われるとともに、さまざまな遺伝的突然変異体の単離やRNA干渉法による網羅的な逆遺伝学的解析がなされている。さらに、世代交代期間が約3日と短く、発生過程における全細胞系譜が明らかにされていることが特徴としてあげられる。私たちは、成虫においてもその体長が約1mmと比較的小さく、透明で各細胞・組織を低倍率の顕微鏡下で観察できることから、マイクロビームを用いた局部的な放射線照射の生物影響を調べるうえでも格好の材料と考えている。そこで、TIARAの重イオンマイクロビーム照射装置を用いて、おもにCエレガンスの生殖細胞系における放射線応答に関する研究を展開してきた。これまでの実験系とその成果,生殖腺幹細胞における細胞周期の停止とアポトーシスについて紹介するとともに、今後の方向性についても議論する。

口頭

Development of proton exchange membranes for hydriodic acid concentration by ion-track grafting technique

田中 伸幸; 澤田 真一*; 杉本 千紘; 八巻 徹也*

no journal, , 

熱化学水素製造法ISプロセスでは、HI-I$$_{2}$$-H$$_{2}$$O(HIx)溶液のHI濃縮のため、カチオン交換膜を用いた電解電気透析法(EED)が適用されている。本報では、HI濃縮性能の改善を目的として、イオン飛跡グラフト法により作成したカチオン交換膜を導入することに対する適応性について検討を行った。イオン飛跡グラフト法は、基材高分子にイオンビーム照射を行うことで、1次元円柱状のイオンチャネルを生成することができ、HI濃縮の性能向上に効果があると期待される膜の膨潤を抑制する構造を付与することができる。本法で試作したカチオン交換膜を用いて、HI濃縮試験を試み、HIの濃縮が進行することを実験的に確認した。発表では、これに加えて、HI濃縮の性能指標(セル電圧,H$$^{+}$$輸率)に基づいたイオン飛跡グラフト法の適応性評価を行った結果を示す。

口頭

イオン飛跡グラフト法によるHI濃縮用カチオン交換膜の開発

田中 伸幸; 澤田 真一*; 杉本 千紘; 八巻 徹也*

no journal, , 

熱化学水素製造法ISプロセスでは、HI-I$$_{2}$$-H$$_{2}$$O(HIx)溶液のHI濃縮のため、カチオン交換膜を用いた電解電気透析法(EED)が適用されている。本報では、HI濃縮性能の向上を目的として、イオン飛跡グラフト法により作成したカチオン交換膜の適応性について検討を行った。イオン飛跡グラフト法は、基材高分子にイオンビーム照射を行うことで、1次元円柱状のイオンチャネルを生成することができ、HI濃縮の性能向上に効果があると期待される膜の膨潤を抑制する構造を付与することができる。本法で試作したカチオン交換膜を用いて、HI濃縮試験を試み、HIの濃縮が進行することを実験的に確認した。発表では、これに加えて、HI濃縮の性能指標(セル電圧,H$$^{+}$$輸率)に基づいたイオン飛跡グラフト法の適応性評価を行った結果を示す。

口頭

熱化学水素製造法ISプロセスにおける重液精製の反応条件

杉本 千紘; 田中 伸幸; 野口 弘喜; 上地 優; Myagmarjav, O.; 小野 正人; 竹上 弘彰

no journal, , 

熱化学水素製造法ISプロセスでは、ブンゼン反応後の溶液は二相分離し、重液中に微量の軽液成分(硫酸)が混入する。重液中の硫酸は逆ブンゼン反応により二酸化硫黄として除去される。逆ブンゼン反応は加熱により進行することは知られているが、硫酸精製率の温度依存性は明らかでない。本報では、硫酸の精製率の温度依存性を実験的に明らかにし、ブンゼン反応および逆反応の反応速度から重液精製の温度依存性を考察した。重液を100$$sim$$120$$^{circ}$$Cで4時間加熱し、試験中のサンプリングした重液の各成分濃度を滴定により測定した。4時間後における硫酸の精製率は温度と共に上昇し、115$$^{circ}$$Cで100%に到達した。また、ブンゼン反応の反応速度定数は115$$^{circ}$$Cで急激に減少したのに対し、逆ブンゼン反応は高温ほど増加した。これらより、115$$^{circ}$$C以上ではブンゼン反応より逆反応が優勢となるため、精製率100%の達成につながったと示された。

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