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論文

Modulation of Dirac electrons in epitaxial Bi$$_2$$Se$$_3$$ ultrathin films on van der Waals ferromagnet Cr$$_2$$Si$$_2$$Te$$_6$$

加藤 剛臣*; 菅原 克明*; 伊東 直洋*; 山内 邦彦*; 佐藤 匠*; 小口 多美夫*; 高橋 隆*; 塩見 雄毅*; 齊藤 英治; 佐藤 宇史*

Physical Review Materials (Internet), 4(8), p.084202_1 - 084202_6, 2020/08

 被引用回数:4 パーセンタイル:21.23(Materials Science, Multidisciplinary)

We investigated the Dirac-cone state and its modulation when an ultrathin film of topological insulator Bi$$_2$$Se$$_3$$ was epitaxially grown on a van der Waals ferromagnet Cr$$_2$$Si$$_2$$Te$$_6$$ (CST) by angle-resolved photoemission spectroscopy. We observed a gapless Dirac-cone surface state in six quintuple-layer (6QL) Bi$$_2$$Se$$_3$$ on CST, whereas the Dirac cone exhibits a gap of 0.37 eV in its 2QL counterpart. Intriguingly, this gap is much larger than those for Bi$$_2$$Se$$_3$$ films on Si(111). We also revealed no discernible change in the gap magnitude across the ferromagnetic transition of CST, suggesting the very small characteristic length and energy scale of the magnetic proximity effect. The present results suggest a crucial role of interfacial coupling for modulating Dirac electrons in topological-insulator hybrids.

論文

Temporal change in radiological environments on land after the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant accident

斎藤 公明; 三上 智; 安藤 真樹; 松田 規宏; 木名瀬 栄; 津田 修一; 佐藤 哲朗*; 関 暁之; 眞田 幸尚; Wainwright-Murakami, Haruko*; et al.

Journal of Radiation Protection and Research, 44(4), p.128 - 148, 2019/12

Massive environmental monitoring has been conducted continuously after the Fukushima accident with different monitoring methods having different features together with migration studies of radiocesium in diverse environments. At three months after the accident, multiple radionuclides were detected at many places; while it was confirmed that radiocesium was most important from the viewpoint of long-term exposures. The air dose rates in environments related to human living have decreased faster than expected from radioactive decay by a factor of 2-3 on average. An empirical model for predicting air dose rate distribution was developed based on statistical analysis of massive car-borne survey data. Some trials were performed to integrate different types of contamination maps to obtain an integrated map of better quantity. Annual external exposure doses for residents who would return to their home were estimated to less than a few mSv as a whole. The environmental data and knowledge have been provided for diverse-spectrum of people in different ways.

論文

環境モニタリングデータの詳細度制御

宮村 浩子; 武宮 博; Wu, H.-Y.*; 高橋 成雄*

可視化情報学会誌, 36(143), p.152 - 156, 2016/10

福島第一原子力発電所の事故を受け、空間線量率に関する継続的な調査が実施されている。調査によって得られたモニタリングデータは、データベースに蓄えられて、広く公開されている。近年、空間線量率を空間・時間方向に詳細に計測することが可能になり、計測によって得られるデータは大規模化している。大規模データを可視化し解析するためには、表示するデータの数を削減し簡略化する必要が生じる。しかし、不用意にデータを削減すると、分布に関する重要な情報を見逃してしまうおそれがある。そこで我々は重要な特徴を保持しつつデータ数を削減し、可視化対象を簡略化する詳細度制御法を考案した。本手法では、微分トポロジー特徴解析によって分布の局所的特徴と大局的特徴を同時に抽出する。そして抽出した特徴を考慮した稜線縮退操作によって簡略化モデルを生成する。

論文

Detailed deposition density maps constructed by large-scale soil sampling for $$gamma$$-ray emitting radioactive nuclides from the Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant accident

斎藤 公明; 谷畑 勇夫*; 藤原 守; 齊藤 敬*; 下浦 享*; 大塚 孝治*; 恩田 裕一*; 星 正治*; 池内 嘉宏*; 高橋 史明; et al.

Journal of Environmental Radioactivity, 139, p.308 - 319, 2015/01

 被引用回数:216 パーセンタイル:98.81(Environmental Sciences)

The soil deposition density maps of $$gamma$$-ray emitting radioactive nuclides from the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant (NPP) accident were constructed on the basis of the results from large-scale soil sampling. The 10,915 soil samples were collected at 2,168 locations. $$gamma$$-rays emitted from the samples were measured by Ge detectors and analyzed using a reliable unified method. The determined radioactivity was corrected to that as of June 14, 2011 by taking into account the intrinsic decay constant of each nuclide. Finally the maps were created for $$^{134}$$Cs, $$^{137}$$Cs, $$^{131}$$I, $$^{rm 129m}$$Te and $$^{rm 110m}$$Ag. The radioactivity ratio of $$^{134}$$Cs to $$^{137}$$Cs was almost constant as 0.91 irrelevant to the soil sampling location. Effective doses for 50 years after the accident were evaluated for external and inhalation exposures due to the observed radioactive nuclides. The radiation doses from radioactive cesium were found to be much higher than those from other radioactive nuclides.

論文

Development of radionuclide distribution database and map system on the Fukushima nuclear accident

関 暁之; 武宮 博; 高橋 史明; 斎藤 公明; 田中 圭*; 高橋 悠*; 竹村 和広*; 津澤 正晴*

Progress in Nuclear Science and Technology (Internet), 4, p.47 - 50, 2014/04

福島第一原子力発電所事故に対策すべく、その基盤となる情報を保管・提供する放射性物質の分布データベース及びマップシステムについて説明する。巨大な地震と津波により、福島第一原子力発電所は甚大な被害を受け、そこから放射性物質が福島県及び近隣県に拡散していった。このような状況の中、放射線量等の情報が迅速かつ正確に収集・解析され、広く世界に提供されることが必要である。われわれは放出された放射性物質の現状の分布状況を把握し、今後の除染活動を支援すべく、これら情報を保管・提供する分布データベース及びマップシステムを構築した。

論文

Lethal and mutagenic effects of ion beams and $$gamma$$-rays in ${it Aspergillus oryzae}$

豊島 快幸*; 高橋 明珠*; 田中 寿基*; 渡部 潤*; 茂木 喜信*; 山崎 達雄*; 濱田 涼子*; 岩下 和裕*; 佐藤 勝也; 鳴海 一成

Mutation Research; Fundamental and Molecular Mechanisms of Mutagenesis, 740(1-2), p.43 - 49, 2012/12

 被引用回数:16 パーセンタイル:49.39(Biotechnology & Applied Microbiology)

${it Aspergillus oryzae}$ is a fungus that is used widely in traditional Japanese fermentation industries. In this study, the lethal and mutagenic effects of different linear energy transfer (LET) radiation in freeze-dried conidia of ${it A. oryzae}$ were investigated. The lethal effect, which was evaluated by a 90% lethal dose, was dependent on the LET value of the ionizing radiation. The most lethal ionizing radiation among that tested was $$^{12}$$C$$^{5+}$$ ion beams with an LET of 121 keV/$$mu$$m. The $$^{12}$$C$$^{5+}$$ ion beams had a 3.6-times higher lethal effect than low-LET (0.2 keV/$$mu$$m) $$gamma$$-rays. The mutagenic effect was evaluated by the frequency of selenate resistant mutants. $$^{12}$$C$$^{6+}$$ ion beams with an LET of 86 keV/$$mu$$m were the most effective in inducing selenate resistance. The mutant frequency following exposure to $$^{12}$$C$$^{6+}$$ ion beams increased with an increase in dose and reached 3.47 $$times$$ 10$$^{-3}$$ at 700 Gy. In the dose range from 0 to 700 Gy, $$^{12}$$C$$^{5+}$$ ion beams were the second most effective in inducing selenate resistance, the mutant frequency of which reached a maximum peak (1.67 $$times$$ 10$$^{-3}$$) at 400 Gy. To elucidate the characteristics of mutation induced by ionizing radiation, mutations in the sulphate permease gene (${it sB}$) and ATP sulfurylase gene (${it sC}$) loci, the loss of function of which results in a selenate resistant phenotype, were compared between $$^{12}$$C$$^{5+}$$ ion beams and $$gamma$$-rays. We detected all types of transversions and transitions. For frameshifts, the frequency of a +1 frameshift was the highest in all cases. Although the incidence of deletions $$>$$ 2 bp was generally low, deletions $$>$$ 20 bp were characteristic for $$^{12}$$C$$^{5+}$$ ion beams. $$gamma$$-rays had a tendency to generate mutants carrying a multitude of mutations in the same locus. Both forms of radiation also induced genome-wide large-scale mutations including chromosome rearrangements and large deletions.

論文

Feasible evaluation of neutron capture therapy for hepatocellular carcinoma using selective enhancement of boron accumulation in tumour with intra-arterial administration of boron-entrapped water-in-oil-in-water emulsion

柳衛 宏宣*; 熊田 博明*; 中村 剛実; 東 秀史*; 生嶋 一朗*; 森下 保幸*; 篠原 厚子*; 藤原 光輝*; 鈴木 実*; 櫻井 良憲*; et al.

Proceedings of 14th International Congress on Neutron Capture Therapy (ICNCT-14) (CD-ROM), p.157 - 160, 2010/10

In the treatment of hepatocellular carcinoma (HCC), only 30 % patients can be operated due to complication of liver cirrhosis or multiple intrahepatic tumours. Tumour cell destruction in BNCT is necessary to accumulate a sufficient quantity of $$^{10}$$B atoms in tumour cells. In this study, we prepared BSH entrapped WOW emulsion by double emulsifying technique using iodized poppy-seed oil (IPSO), BSH and surfactant, for selective intra-arterial infusion to HCC, and performed the neutron dosimetry using CT scan imaging of HCC patient. The $$^{10}$$B concentrations in VX-2 tumour obtained by delivery with WOW emulsion was superior to those by conventional IPSO mix emulsion. In case of HCC, we performed the feasibility estimation of 3D construction of tumor according to the CT imaging of a patient with epithermal neutron mode at JRR-4. Normal liver biologically weighted dose is restricted to 4.9 Gy-Eq; the max., min. and mean tumour weighted dose are 43.1, 7.3, and 21.8 Gy-Eq, respectively, in 40 minutes irradiation. In this study, we show that $$^{10}$$B entrapped WOW emulsion could be applied to novel intra-arterial boron delivery carrier for BNCT.

口頭

$$gamma$$線及びイオンビームを用いた麹菌ゲノムへの突然変異誘発効果の比較

高橋 明珠*; 豊島 快幸*; 田中 寿基*; 渡部 潤*; 山崎 達雄*; 岩下 和裕*; 三上 重明*; 佐藤 勝也; 野澤 樹; 鳴海 一成

no journal, , 

これまでに、イオンビームによる麹菌ゲノムへの突然変異誘発の特性を明らかにし、イオンビームが麹菌育種の変異原として有用であることを示してきた。本研究では、$$gamma$$線による突然変異誘発効果をイオンビームと比較し、$$gamma$$線照射が麹菌の変異原処理方法として有効かどうかを検討した。凍結乾燥した麹菌分生子に照射を行い、生存曲線を求めるとともに、セレン酸耐性を指標に${it sB}$又は${it sC}$遺伝子変異株を取得した。$$gamma$$線は生存率を0.1%まで低下させるために、イオンビーム照射に比べ高線量(1400Gy)が必要であり、変異率も1200Gyと高線量で極大を示した。また、突然変異の特性を調べたところ、ゲノムレベルで大規模組換えが起こる一方で、複数個所に点突然変異が非常に多いことが明らかになった。本発表では、これらの結果を踏まえ、$$gamma$$線及びイオンビームに誘発される突然変異の特性について考察する。

口頭

$$gamma$$線照射とイオンビーム照射における麹菌の変異解析

高橋 明珠*; 豊島 快幸*; 田中 寿基*; 渡部 潤*; 山崎 達雄*; 岩下 和裕*; 三上 重明*; 佐藤 勝也; 野澤 樹; 鳴海 一成

no journal, , 

麹菌${it Aspergillus oryzae}$は醤油・味噌・清酒などの発酵食品の製造に幅広く用いられており、より優れた形質を有する菌株が常に求められている。これまでにわれわれはイオンビームにおける麹菌ゲノムへの突然変異誘発特性を明らかにし、イオンビームが麹菌育種の変異原として有用であることを示してきた。本研究では、$$gamma$$線による突然変異誘発効果をイオンビームと比較し、$$gamma$$線照射が麹菌の変異原処理方法として有効かどうかを検討した。その結果、$$gamma$$線照射は麹菌においてイオンビームと同程度の変異率、及び大規模組換えを起こすことが可能であり、イオンビーム照射と同様に麹菌の育種のツールとして有用であると考えられた。しかし、$$gamma$$線照射では、多重変異がイオンビーム照射に比べて多いことから目的の場所以外へのランダム変異の可能性がイオンビームより高いことが示唆された。したがって、育種を行う際には、作業の煩雑さ,費用面、そして効果からその時々の使用目的にあった変異原を選択し、用いることが重要である。

口頭

Development of radioactive databases and contamination map system

関 暁之; 武宮 博; 高橋 史明; 斎藤 公明; 田中 圭*; 高橋 悠*; 竹村 和広*; 津澤 正晴*

no journal, , 

福島第一原子力発電所事故に伴い放出された放射性物質の測定データに関するデータベース及び分布マップシステムについて述べる。事故の影響を評価し、適切な対応策をとるため、汚染状況についての正確な情報を取得する必要がある。データベース及び分布マップシステムは、放射性物質の分布に関する現在の状況を正確に把握し、さらに今後の除染に役立つデータを提供することを目的に構築された。データベースは詳細な解析のための定量的なデータを提供し、分布マップは定性的かつ直観的な情報を提供するために開発された。両システムは、原子力発電所からおおむね100km圏内の約2,200箇所における放射性物質の土壌沈着量や、当該箇所における空間線量率に関するデータを含んでいる。また、道路周辺における放射性物質の分布状況を詳細に把握するため、同区域の国道や県道を中心に行った2回の走行サーベイの結果も含む。これらは、2011年6月に実施された第一次測定事業、及び2011年12月に実施された第二次測定事業において計測されたデータである。両システムは、日本原子力研究開発機構サイトから近日公開される予定である。

口頭

福島第一原子力発電所事故に伴う放射性物質の第2次分布状況等に関する調査研究,4; マップデータ公開システムの拡張

関 暁之; 武宮 博; 斎藤 税; 斎藤 公明; 田中 圭*; 高橋 悠*; 竹村 和広*; 津澤 正晴*

no journal, , 

福島県及び近隣県における空間線量の測定結果や、陸域土壌(土壌表面及び土中)及び河川・地下水の分析結果等を集積、統合して一元的に保管し、住民の健康及び環境への影響を将来に渡り継続的に確認するためのマップデータ公開システムについて述べる。原子力機構システム計算科学センターは、文部科学省が推進する「福島第一原子力発電所事故に伴う放射性物質の第2次分布状況等に関する調査研究」事業の一環として、調査の結果得られた空間線量率や核種濃度の情報を登録し、放射線量等分布マップあるいは放射線量等データとして公開するシステムの開発を進めている。現在は、さらに福島県や文部科学省が独自に行っているモニタリング結果についても登録を進めており、既に1000万点を超えるデータを蓄積するとともに、90枚を超えるマップを作成した。本発表では、システムに登録されたデータの紹介を行うとともに、これら膨大なデータを広く一般に公開するために行ったシステム設計上の留意点、機能拡張について述べる。

口頭

Construction of the database and map systems on the distribution of radioactive material

関 暁之; 武宮 博; 高橋 史明; 斎藤 公明; 田中 圭*; 高橋 悠*; 竹村 和広*; 津澤 正晴*

no journal, , 

東京電力福島第一原子力発電所事故の評価や対策のための基礎データを提供するデータベースとマップシステムについて紹介する。福島第一原子力発電所が2011年3月に地震・津波による被害を受け、放射性物質が周辺に拡散された。その放射性物質の分布状況について把握したいという多くの要求が、今も政府,地方自治体,地域住民や研究者からある。それら要求に応えるべく、2つの情報提供システムを開発した。1つはデータベースで、詳細な解析に役立つ数値データ等を提供する。もう1つはマップシステムで、地図上に可視化することで定性的な情報を提供する。

口頭

環境放射線データの適応的可視化アプローチ

宮村 浩子; 井戸村 泰宏; 武宮 博; 櫻井 大督*; Wu, H.-Y.*; 高橋 成雄*

no journal, , 

福島第一原子力発電所の事故以降、我々は放射性物質や空間線量の分布を計測し、データベースに格納し、広く公開している。ここで、データベースに格納されているデータはテキスト形式であるため、可視化システムを構築し、観察したい人が各々の環境の下でデータベースからデータをダウンロードし可視化できるようにした。しかし、近年、空間と時間に対して詳細に測定することが可能となったため、データサイズが膨大化した。そのため、大規模データを分析するために、データサイズを削減する必要が生じてきた。しかし、不用意なデータ削減は、元のデータが持つ特徴を失うという問題を引き起こす。そこで、計測データの分布の特徴を保持する詳細度制御(LoD)手法を提案する。この手法は、微分トポロジー解析によって2次元空間に分布したデータの大局的な特徴を示す構造を抽出し、この大局的な構造を保持しながら局所的な特徴を考慮してデータを削減する。

口頭

環境放射線データの多変量解析のための詳細度制御

宮村 浩子; 高橋 成雄*; 井戸村 泰宏; 武宮 博

no journal, , 

広範囲にわたって詳細に測定した環境放射線データを適応的に可視化する手法を提案する。膨大な測定データを可視化する際には情報の相殺が生じ、重要な情報が埋もれてしまう可能性がある。そこで、測定した環境放射線量の分布の特徴を保持しながらデータサイズを調整する適応的可視化アプローチを提案する。具体的には、微分トポロジー解析によって環境放射線量分布の大局的特徴を抽出し、その構造を保持しつつ、可視化要素を削減する。

口頭

放射性物質モニタリングデータベースの現状

関 暁之; 鈴木 健太; 高橋 義知; 松原 武史; 首藤 重雄; 斎藤 公明; 武宮 博; 村上 冶子*

no journal, , 

福島第一原子力発電所事故以来、多くの環境モニタリング調査が行われており、これら調査によって得られた測定データは、放射性物質の分布状況の把握や将来予測に不可欠なデータであり、長期にわたり保存されるべき貴重なデータである。しかしながら、これら測定データは、各実施機関の目的にあわせて主にPDFによる独自の形式で公開されており、かつ、各実施機関により独立なサイトで公開しているため、ユーザが利活用しにくい状況だった。そこで、これら測定データを利活用しやすい統一した形式にまとめ、同じシステムからのデータ取得を可能とした環境モニタリングデータベースを構築した。さらに、このデータベースは数値情報だけでなく、ユーザのニーズに合わせてモニタニング情報を分かり易く可視化して情報を公開した。

口頭

環境モニタリングデータ情報発信システムの構築

関 暁之; 鈴木 健太; 高橋 義知; 松原 武史; 首藤 重雄; 斎藤 公明; 武宮 博

no journal, , 

原子力機構は、関係省庁や地方自治体により独自に公開された福島第一原子力発電所事故に由来するデータを自動的に収集するツールを開発して、散在したデータを一元的に集約するとともに、表示形式や精度を統一して相互比較を可能としたデータを作成し、「放射性物質モニタリングデータの情報公開サイト」にてWEB公開している。事故から5年が経過し、多数の環境モニタリングの結果が集約されており、それらを時間的に解析することで、事故後から現在に至るまでどのように放射性物質の分布が変化してきたかを理解するためのコンテンツを新たに追加した。

口頭

放射性物質モニタリングデータの情報公開サイトの開設

関 暁之; 鈴木 健太*; 高橋 義知*; 松原 武史*; 首藤 重雄*; 斎藤 公明; 武宮 博

no journal, , 

原子力機構は、関係省庁や地方自治体等により独自に公開された福島第一原子力発電所事故に由来するモニタリングデータを収集し、表示形式や精度を統一して相互比較を可能としたデータを作成し、「放射性物質モニタリングデータの情報公開サイト」にてWEB公開している。これまで事故から6年が経過し、大量の環境モニタリングの結果が集約されてきた。それらをマップ化・グラフ化することで、事故後から現在に至るまでどのように放射性物質の分布が変化してきたかを理解するためのコンテンツを新たに追加した。

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