Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
横山 裕也; 藤田 博喜; 中野 政尚; 住谷 秀一
no journal, ,
ヨウ素-129(
I)は約1570万年という長い物理的半減期を持つ放射性ヨウ素同位体で、放射能測定が困難な核種の一つである。使用済核燃料の再処理においては、その半減期が長いことから、環境影響を考えるうえで重要な核種である。2011年3月に発生した東京電力福島第一原子力発電所事故を受け、2011年6月及び8月に東海再処理施設周辺で採取した畑土中I濃度の定量を行い、同事故の環境への影響に関して調査を行った。再処理施設南西方向の約1, 2, 3, 8km地点における畑土中I濃度は、過去の変動幅(I濃度: 2.5
23mBq/kg、I/
I原子数比: 9.6
10
1.410
)の範囲内にあり、福島原発事故由来Iの影響を弁別することはできなかった。また、Ge半導体検出器による
線放出核種分析の結果、
Cs及び
Csが検出され、福島事故以前より2桁高い値を示した。
望月 出海; 深谷 有喜; 前川 雅樹; 河裾 厚男; 和田 健*; 兵頭 俊夫*
no journal, ,
Ge(001)表面にPtをサブモノレイヤー吸着させると、欠陥なしにサブミクロンの長さに達する1次元鎖構造が形成される。われわれは反射高速陽電子回折(RHEPD)法を用いて、この表面構造がNWモデルで説明されることを示してきた。一方で、表面に配列したGeダイマー原子鎖は、約80Kを境にパイエルス転移するとの報告があるが、その詳細は明らかではない。そこでRHEPD法と角度分解光電子分光(ARPES)法を用いて、1次元鎖の相転移について調べた。相転移前後において測定した一波条件のRHEPD回折強度は、35Kから室温への温度変化とともに上昇することが見いだされた。動力学的回折理論によるRHEPDロッキング曲線の解析から、この変化はGeダイマーが、表面垂直方向に傾いた非対称構造から、フラットな対称構造に変化することで説明されることがわかった。ARPES実験による表面電子バンドの分散関係からは、低温相においてバンドギャップが観測され、格子変位と電荷密度波形成がともに電子状態を安定化させていることが示唆された。これは相転移の駆動原理として格子変位とパイエルス転移が協奏的に作用する、新しい相転移現象として説明されるものと考えられる。
Sv/h線量率域の光子校正場構築と運用例吉富 寛; 谷村 嘉彦; 立部 洋介; 川井 啓一; 古渡 意彦; 吉澤 道夫
no journal, ,
放射線標準施設(FRS)では、幅広いエネルギー及び線量率で光子校正場を整備・供用している。福島第一原子力発電所事故以降、急激に普及した簡易型線量測定器の校正で重要となる、数Sv/hの線量率領域の校正場は、これまで重視されていなかった。そこで、FRSにおいてSv/h線量率域の光子校正場の構築を行った。光子校正場の構築では、国家標準とのトレーサビリティを確保することが不可欠である。そこで、国家標準で値づけられたA6型電離箱検出器を用いてA8型電離箱検出器の校正定数を求め、A8型検出器で基準線量率を測定した。FRS第3照射室(12.5m6.4m6.5m)内のコンクリート床上120cmの位置に設置したCs線源(111MBq)からの線により、数Sv/h線量率域の校正場を構築することができた。一例として、2.2Sv/h(H
(10))の校正場の場合、拡張不確かさ1.5%(k=2)で決定できた。さらに、Sv/h以下の線量率域への拡張のため、3"
3"NaI(Tl)シンチレーション検出器とG(E)関数法を組合せた線量率の測定を試みた。国家標準とのトレーサビリティについては、A8型検出器とNaI(Tl)シンチレーション検出器の比較測定を行う置換法により確保した。発表では、これらの校正場を利用した簡易型測定器の特性試験の結果についても報告する。
吉富 寛; 立部 洋介; 川井 啓一; 古渡 意彦; 吉澤 道夫
no journal, ,
福島第一原子力発電所事故により、大量の放射性物質が放出され、福島県を中心に環境中の放射線量率の上昇を招いた。それに伴い、多様な空間線量率測定器が販売され、購入を検討する一般住民も急増している。しかしながら、専門家ではない一般市民がどのような測定器を購入すればよいのか判断するのは難しい。そこで、一般のユーザーを対象に、福島原発事故由来の汚染環境下での空間線量率測定の用途に対して、重視すべき特性に重みづけをした測定器の性能指標を提案する。性能指標は、特性試験の結果をもとに、あらかじめ使用状況から仮定した分布で重みづけをすることによって、それぞれの特性に対する指標を求めた。最後に、それらを平均化して0から100で規格化し、総合的な性能指標とした。市販されている5種類の簡易型測定器について、特性試験を行い、上述の性能指標を求めた。一連の試験は、国家標準とトレーサブルな場である放射線標準施設で行った。得られた性能指標は、30から80であった。福島原発事故由来の汚染環境下での空間線量率測定の用途に限定すれば、高価なサーベイメータに匹敵する性能指標を有する簡易型測定器もあった。
前川 雅樹; 河裾 厚男; 深谷 有喜; 薮内 敦; 望月 出海
no journal, ,
陽電子消滅法のスピントロニクス材料分野への応用を目指し、高スピン偏極度を持つ低速陽電子ビーム発生を試みている。これまで高スピン偏極陽電子の発生源として、GaNターゲットへの20MeVプロトン照射による核反応により200MBq程度に蓄積した
Geを用いている。このような線源に対し、モンテカルロシミュレーションによって陽電子偏極率の評価を行った。またスピン偏極低速陽電子ビームの発生に成功しており、偏極率の実測を行った。
河裾 厚男; 前川 雅樹; 深谷 有喜; 望月 出海
no journal, ,
ホイスラー合金はスピン注入電極材料として精力的に研究されている。その評価においては、ハーフメタル性(バンドギャップの完全性)とスピン偏極率の決定が重要である。これまでのわれわれの研究において、スピン偏極陽電子消滅が磁性体の研究に有用であることがわかってきた。そこで、今回、代表的なホイスラー合金(Co
MnAl, CoMnSi, NiMnSb)に対してスピン偏極陽電子消滅実験を行い、バンド構造に関する知見を得ることを試みた。その結果、CoMnAlの多数スピンバンドが3d的な性質を持っているのに対して、CoMnSiではsp的な性質が強まり、NiMnSbではほぼ完全にsp的な性質が現れることがわかった。これらはバンド計算による結果と無矛盾であることがわかった。
深谷 有喜; 前川 雅樹; 望月 出海; 関 剛斎*; 高梨 弘毅*; 吉野 達郎*; 齊藤 英治; 河裾 厚男
no journal, ,
最近、非磁性体においても電流によりスピン流が発現するスピンホール効果が注目を集めている。これまで、さまざまな手法を用いてスピンホール効果の検出がなされているが、多くの手法は、通電状態で偏極電子を直接検出するものではない。本研究では、スピン偏極陽電子消滅実験によりスピンホール効果の直接検出を試みた。用いた試料は、酸化物基板上に成膜したPt薄膜(膜厚:50nm)である。
Na又はGe-Gaを陽電子線源として形成したスピン偏極陽電子ビームを通電したPt試料表面に打ち込み、消滅線のエネルギースペクトルを計測した。陽電子スピンは試料面内に偏極しており、通電方向を変えることで、陽電子と電子のスピンを平行,反平行に変えた。試料への通電方向を一回ごとに反転させながらエネルギースペクトルを測定したところ、3光子消滅強度が通電方向により明瞭に変化することがわかった。さらに、その増減の振幅が電流密度に依存することもわかった。以上の結果は、通電方向を反転させたことで、表面ポジトロニウムを形成している陽電子と電子のスピンの向き(平行・反平行)の割合が変化するためとして説明される。講演では、陽電子の打ち込みエネルギー依存性についても報告する。
松橋 信平; 箱田 照幸; 高崎 浩司; 花岡 宏史*; 遠藤 啓吾*; 石岡 典子
no journal, ,
2枚のイメージングプレート(IP)を用いてマウスなどの小動物を対象とした新しいイメージング法を開発し、in vivoイメージングによるRI標識薬剤の2次元分布計測へ応用することを目標とし、IPを用いた計測で得られるイメージング画像の強度分布とモンテカルロ放射線輸送計算コードを使った計算により得られる単位面積あたりのエネルギー付与量の分布との相関性を求めた。IPを用いた計測では、上(IP-1)下(IP-2)に重ねたいずれのIPでも、点線源の直下に相当する位置で最大検出強度が得られた。2枚のIPの重心における検出強度の比は、IP-1:IP-2=1:0.7となり、IP-1内において約3割のエネルギーが減衰した。IPを用いた計測結果とコードによる計算で得られた結果から重心からの距離に対する検出強度とエネルギー付与量のグラフを作成し、両者を比較したところ、上下のIPとも実測値と計算値の変化に良い一致が見られた。この結果から、IPに付与されたエネルギー量とIPに保存された検出強度に比例関係があること、すなわち、線量と検出感度に比例関係にあり、IPを用いた計測から線量を求められることを示唆していると考えられた。
尹 永根; 鈴井 伸郎; 山口 充孝; 河地 有木; 田野井 慶太朗*; 中西 友子*; 茅野 充男*; 中村 進一*; 藤巻 秀
no journal, ,
東京電力福島第一原子力発電所事故から飛散した放射性セシウムによって、広い範囲に及ぶ地域が汚染された。そのため、膨大な量の試料に対する放射性セシウムの定量分析の需要が増加しており、4月から新基準値の適用に伴い、その分析の負担はさらに増えることが予測される。現在普及しつつあるNaI(Tl)スペクトロメーターは、安価で可搬性に優れ、取り扱いが容易であるが、エネルギー分解能(核種弁別能)が低いため核種の弁別定量は困難である。そこで本研究では、一般的なNaI(Tl)スペクトロメーターを用いて試料中のCs-134及びCs-137を定量解析する手法の確立を試みた。その結果(1)スペクトルの形式(チャンネルと計数値の組)でデータを出力すること、(2)エネルギー分解能が10%よりも優れている(小さい値をとる)こと、(3)チャンネル数が1024以上あること、の条件を満たしたNaI(Tl)スペクトロメーターを使って、持っている機器やソフトウェアだけで、Cs-134, Cs-137の両核種を弁別して正確に定量できる平易な手法の開発に成功した。
平出 哲也; 岡 壽崇*
no journal, ,
イオン液体は蒸気圧がほとんどないなど、そのユニークな特性と環境に優しい材料であることからいろいろな分野での利用が期待されており、原子力分野においても使用済燃料の再処理への利用が期待されている。この場合、放射線場での使用となり、放射線による影響などの評価が必要である。イオン化により形成された過剰電子の溶媒和には、サブナノメートルの微視的なスケールにおける分子運動が大きく関与すると考えられる。一方、ポジトロニウム(電子と陽電子の結合状態)は液体中では負の仕事関数によりサブナノメートルのバブルを形成するが、通常、非常に短い時間(ピコ秒程度)で形成され、観測が難しいと考えられてきた。しかしながら、イオン液体中におけるバブルの形成過程を陽電子消滅寿命-運動量相関測定(AMOC)を利用することで、初めて観測することに成功した。その結果、イオン液体中では、微視的な分子運動は非常に遅く、サブナノメートルのバブル形成に100ピコ秒程度時間を要していることが明らかとなり、陽電子手法が新しい微視的な分子運動の評価法となることを示した。
線や電子線照射により食品中に誘導されるラジカルの保存中の減衰貝森 良彦*; 岸田 敬吾*; 川村 翔栄*; 中村 秀夫*; 菊地 正博; 鵜飼 光子*; 下山 雄平; 小林 泰彦
no journal, ,
照射食品のESR検知法では、照射後数日以上経過した比較的安定なラジカルを計測している。本研究では、線又は電子線照射された乾燥食品のESR信号強度の減衰過程を反応速度論的に解析した。照射により生成したラジカルが消滅していく反応は二次反応であると考えられるので、簡単のため同種分子間で起こるとし、さらに照射により生成したラジカルが異なる反応速を持つ2種類であると仮定して計算を行った。その結果、反応速度論の理論式で表されるグラフは実験結果とよく一致した。電子線照射も線と同様のラジカル減衰挙動であった。本研究により、有機フリーラジカル由来の信号について照射直後からのラジカル減衰挙動が明らかにされた。反応速度論に基づいて解析した結果、早い速度で消滅するラジカルと、遅い速度で消滅するラジカルの少なくとも2種類以上のラジカルの存在が示唆された。通常、照射食品検知法においては照射後数日以上経過した試料を用いているため、照射直後の急激な減衰挙動の影響は考えられない。
飯塚 友子*; 市川 まりこ*; 千葉 悦子*; 鵜飼 光子*; 等々力 節子*; 菊地 正博; 小林 泰彦
no journal, ,
食品照射が日本で理解されない理由として、国民の不安や、国民的コンセンサスの不足が言われる。食のコミュニケーション円卓会議の有志は、食品照射について体験実験を通して自ら実感し、その情報を発信している。今回、ドライフルーツなどの乾燥食品に対して、菌数低減目的の線量で、外観や風味の変化など品質と嗜好性への影響を検討した。ぶどう,アプリコット,プルーン,クランベリー,ブルーベリー,マンゴー,イチジクの7種類のドライフルーツに照射処理して試食したが、個体差による違いの方が大きく、ブルーベリー以外は照射したことを知らなければ十分食べられる程度だった。ブラインドではない検査ではあるが、多くの食品は高線量では食味や風味が低下し、比較的低線量でも照射が適さないものがあった。ドライフルーツについては一部の例外を除いて、適していると感じた。また、新鮮なフルーツに比べて、ドライフルーツの方が照射による影響が小さく、照射がより向いているようだと実感した。さらに、同じベリー類であってもクランベリーは照射による変化がほとんどないにもかかわらず、ブルーベリーは風味が変化しており、興味深く感じた。
千葉 悦子*; 飯塚 友子*; 市川 まりこ*; 鵜飼 光子*; 等々力 節子*; 菊地 正博; 小林 泰彦
no journal, ,
食品照射が日本で理解されない理由として、国民の不安や、国民的コンセンサスの不足が言われる。食のコミュニケーション円卓会議の有志は、これまでの野菜,果物,米,海産物等を用いて照射効果や食味変化の有無について体験実験を進めてきた。今回は、放射線処理の実用化が予想される食品として新鮮果実に注目して、これまでの桃,梨,西洋梨,りんご,渋柿,みかんとの比較で、甘柿と金柑について検討した。甘柿には個体差があったが、全体的には照射品の方がやや軟らかくなる傾向があり、味や風味については照射で変化がないと評価された。金柑では、硬さに関しては照射品の方がやや軟らかくなる傾向があったが、同じ柑橘類であるみかんほどは風味が悪くならなかった。ぶどう・梨・りんごは、品種により照射の向き不向きが異なったが、今回の甘柿「次郎柿」は渋柿の「たねなし柿」同様、照射が合いそうと実感できた。今後、じゃがいもの芽止め以外に食品照射が拡大されるとしても、食品には向き不向きがあり、対象品目や線量は限定されると再認識した。消費者利益のために、今回の結果をリスクコミュニケーションに役立てて行きたい。
岩松 和宏; 田口 光正; 須郷 由美; 倉島 俊; 山下 真一; 勝村 庸介
no journal, ,
高LET放射線であるイオンビームは、低LET放射線である線や電子線とは異なる照射効果を引き起こす。イオンビームの照射効果は、その飛程にそって形成されるトラック内に生成する高密度、かつ不均一な活性種による反応に起因すると考えられている。そこで、低LET放射線を用いて研究されてきた水溶液を用い、トラック内反応の解明を目的とし、イオンをパルス照射すると同時に時間分解能を有する光吸収測定法によりHydroxyl(OH)ラジカルなどの水中活性種挙動を調べた。O
飽和及びNO飽和した90mMのNaBr水溶液を試料に用い、H
(20MeV), C
(220MeV)イオンを、イオンの照射エネルギーを変化させて照射を行った。吸光度からBr
生成のG値(付与エネルギー100eVあたりの生成個数)を見積もったところ、部分平均が18MeVのHイオン照射におけるG値は、水和電子を捕捉するO飽和において、OHラジカルの理論値(3.8程度)と等しかったが、一方水和電子をOHラジカルに変換するNO飽和条件では、OHラジカルと水和電子のG値(3.6程度)の和よりわずかに大きかった。またG値はHイオンより原子番号や価数の大きいCイオンの方が小さく、核子あたりのエネルギーの減少によるエネルギー付与密度の増加により減少した。これはエネルギー付与密度の増加に伴い水分解活性種の生成も密になるため、活性種同士の再結合反応によりOHラジカルの収量が減少したものと考えられる。
山下 真一; 廣木 章博; 長澤 尚胤; 村上 健*; 田口 光正
no journal, ,
三次元的に複雑な線量分布を確認する有力なツールとして期待されているポリマーゲル線量計の多くはアクリルアミド又はメタクリル酸(ともに劇物)を材料とし、取り扱いが必ずしも容易ではない。そこで形状保持性のあるシート状母材(放射線橋かけにより作製した天然多糖類誘導体のヒドロキシプロピルセルロースゲル)と低毒性材料を用い、線量が白濁として視認可能なポリマーゲル線量計を開発した。放射線検出剤組成により照射に伴う白濁化の感度が異なり、吸光分析や濁度測定の結果から白濁化を生じるメカニズムが検出剤組成により異なる可能性も示唆された。また、線質の影響も調べ、高LET放射線では白濁化の感度が3分の1から7分の1程度に低下することもわかった。
保田 隆子*; 尾田 正二*; 日比 勇祐*; 漆原 祐介*; 三谷 啓志*; 舟山 知夫; 横田 裕一郎; 武藤 泰子; 池田 裕子; 小林 泰彦
no journal, ,
原子力機構・高崎量子応用研究所TIARAの重イオンマイクロビーム細胞照射装置を用いて、メダカ胚の脳のさまざまな部位を特異的に狙って照射し、重粒子炭素線照射後の影響を、whole-mountアクリジンオレンジ染色により調べたところ、炭素線マイクロビーム照射によって、胚の脳に照射された部位にのみ放射線誘発アポトーシスが誘発される結果から、メダカ後期胚期の狙った部位にのみ照射することが可能であることが示された。しかしながら、脳の中央部に照射した場合、その部位のみではなく、脳全体に放射線誘発アポトーシスが観察され、照射野と放射線誘発アポトーシスの起こる部位が一致しないという、予想外の結果が得られた。この結果は、脳中央部に存在する脳下垂体のホルモンが脳全体へ影響を及ぼす可能性が予測された。
河地 有木; 小柳 淳*; 鈴井 伸郎; 石井 里美; 尹 永根; 山崎 治明; 島田 浩章*; 藤巻 秀
no journal, ,
光合成によって、葉で空気中の二酸化炭素から合成された炭素栄養は、根や果実といったシンク器官へと転流される。この炭素動態を解析することで、従来困難であった光合成機能の定量的な評価が可能であると示唆されてきた。そこで本研究では、ポジトロンイメージング技術を用いて、モデル植物であるシロイヌナズナ複数個体の体内の炭素の動きを、生育環境を妨害することなく同時に撮像し、光合成機能を定量することを目的とした。植物の成長に伴う光合成機能の個体差を抑え、またそれを統計的に処理するため、同一シャーレ内で栽培した18個体の幼少期シロイヌナズナを供試植物とした。空気とトレーサガスの流出入を制御できる密閉容器を用いてC-11標識二酸化炭素を均一に投与する工夫を施した。ポジトロンイメージング技術を用いて、植物体内を移動する炭素の動きを1時間撮像し、得られた画像データを用いて数理的な解析を行った。光合成機能に差があると推察される生育段階の異なる2つのシロイヌナズナの集団の炭素固定量と転流率を定量解析した結果、ともに生育段階が進んだ個体の方が向上していることがわかった。さらに、炭素固定量は葉身の新鮮重に比例して増加しており、この妥当な結果から本手法による高い信頼性を示すことができた。多数の幼少期シロイヌナズナの炭素固定と転流を同時に定量評価できる、ポジトロンイメージング技術を用いた手法の開発に成功した。