Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
木村 祥紀; 土屋 兼一*
Radioisotopes, 72(2), p.121 - 139, 2023/07
核検知や核セキュリティ事案の現場において、迅速かつ正確な放射性物質の判定は、検知警報や事案への迅速な対応を行うための重要な技術的課題の一つである。本稿では、携帯型ガンマ線検出器に適用可能な深層ニューラルネットワークモデルを用いた放射性核種の判定アルゴリズムを提案する。本アルゴリズムでは、シミュレーションで作成した模擬ガンマ線スペクトルで学習した深層ニューラルネットワークモデルにより、各放射性核種に起因する計数寄与率(CCR)を推定し、放射性核種を自動で判定する。この自動核種判定アルゴリズムにより、放射線測定の経験や知識が十分でない核検知や核セキュリティ事象の初動対応者を支援することが可能となる。2種類の異なる深層ニューラルネットワークモデルを用いたアルゴリズムを高エネルギー分解能及び低エネルギー分解能の携帯型ガンマ線検出器に適用し、提案アルゴリズムの性能を評価した。提案したアルゴリズムは、実際の測定ガンマ線スペクトルにおける人工放射性核種の判定で高い性能を示した。また、深層ニューラルネットワークモデルによるCCR推定値を解析することで、
Uの検知やウランの自動分類にも適用できることを確認した。さらに筆者らは、提案したアルゴリズムの性能を従来の核種判定手法と比較し、深層ニューラルネットワークモデルベースの核種判定アルゴリズムの性能を向上させる具体的な方策についても議論した。
萩原 健太*; 越智 康太郎; 小池 裕也*
Radioisotopes, 70(4), p.227 - 237, 2021/05
多摩川中流域で定点観測を実施し、河川水及び底質中の放射性セシウムの挙動を2012年から2016年にかけて調査した。河川水及び底質中の放射性セシウム濃度は、時間とともに減少した。雨により水中が懸濁すると、懸濁態放射性セシウムと底質中放射性セシウムの濃度が一時的に増加した。一方、溶存態放射性セシウムはこの影響を受けなかった。底質に関して逐次抽出、元素および結晶相分析を行い、放射性セシウムの化学状態と底質への吸着メカニズムを調査した。底質中の放射性セシウムは安定した化学形態で存在しており、バイオタイトが放射性セシウムを取り込んでいる可能性があった。
末岡 茂; 島田 耕史; 長谷部 徳子*; 田上 高広*
Radioisotopes, 70(3), p.189 - 207, 2021/03
フィッション・トラック(FT)法は、確立・普及した地球年代学/熱年代学の手法として知られるが、誕生から半世紀以上を経た現在でも発展を続けている。本稿では、2000年代以降の研究を中心に、FT法の基礎研究に係る発展と課題を概観し、今後FT法に携わる研究者達への指針としたい。具体的には、測定技術の高度化、アニーリング特性の理解、新手法の開発の3点に加え、FT解析に有用なソフトウェアについても紹介する。
小形 学; 末岡 茂
Radioisotopes, 70(3), p.159 - 172, 2021/03
光ルミネッセンス(OSL)熱年代法は、閉鎖温度にして数十度以下の超低温領域の熱史を推定できる手法である。一般的な地温構造を仮定すると、削剥深度にして数百メートルに相当するため、地殻浅部のより詳細な削剥史復元への利用が期待できる。本稿では、OSL熱年代法の原理や閉鎖温度、現在における最新の熱史解析法、応用研究例について紹介する。
長谷部 徳子*; 末岡 茂; 田上 高広*
Radioisotopes, 70(3), p.117 - 130, 2021/03
フィッション・トラック(FT)法は、多くの放射年代測定が同位体化学分析を用いているのに比し、ウランの核分裂によって生じる物質中の線状損傷を可視化し観察するユニークな年代測定法である。年代測定法としてだけでなく、その特徴を利用して地質試料の300
C以下の熱履歴の復元にも利用されている。本稿ではFT法の歴史を再訪し、今後のFT法の発展にどのような方向性がありうるかを紹介する。
福田 将眞; 末岡 茂; 田上 高広*
Radioisotopes, 70(3), p.173 - 187, 2021/03
主要な造山帯における、フィッション・トラック(FT)法等による熱年代学は、1970年代以降世界各地で進展してきた。従来の主要研究対象だった大陸造山帯や安定陸塊に加え、最近30年の低温領域の熱年代学の進展により、対象地域が拡大しつつあり、これまで研究が困難だと考えられていた島弧においても精力的に研究が展開中である。本稿では、熱年代学的手法に基づく山地形成過程の推定方法を概観し、弧-海溝系の山地を対象とした熱年代学研究の現状、特に島弧山地における研究事例を紹介する。
古渡 意彦; 谷村 嘉彦; Kessler, P.*; Neumaier, S.*; R
ttger, A.*
Radioisotopes, 70(1), p.1 - 18, 2021/01
For proper environmental radiation monitoring, a method to simultaneously determine ambient dose equivalent rate and radioactivity concentration in the air by using a newly developed scintillation spectrometer, namely a CeBr
spectrometer was investigated. The performance of the proposed method, including energy dependence and linearity of the spectrometer, was verified by a series of measurements, conducted according to the procedure of inter-comparison of detectors used for early warning network performed by the European Radiation Dosimetry Group (EURADOS). Measurement results show that the proposed method is suitable for environmental monitoring purposes. After thorough tests, the activity concentration in air was determined in the laboratory by using a point-like sealed 
Ba source to mimic a radioactive cloud containing 
I and Xe. The photon fluence rate was obtained from the pulse height distribution by using the unfolding method, and the activity concentration in air for radioisotopes of interest, mainly Xe, was estimated from the obtained photon fluence rate by applying the conversion coefficient evaluated via a Monte Carlo calculation. The results additionally show that the method presented in this study is reliable and suitable for the environmental radiation measurement.
線スペクトロメトリーにおける円柱状体積試料のサム効果補正山田 隆志*; 浅井 雅人; 米沢 仲四郎*; 柿田 和俊*; 平井 昭司*
Radioisotopes, 69(9), p.287 - 297, 2020/09
円柱状体積試料に含まれる
Csの定量において、日本の標準的な市販線解析プログラムではサム効果の補正の際に試料体積の効果を適切に考慮していないため、補正が不十分となり、定量値が過小評価となることを確認した。本研究では、一般的なGe検出器に対して試料体積を適切に考慮した実用的なサム効果補正方法を開発して有効性を評価し、誤差1%以下の精度で定量できることを確認した。
辻村 憲雄
Radioisotopes, 69(8), p.253 - 261, 2020/08
1958年7月、海上保安庁の測量船「拓洋」は、赤道海域に向かう途中で、米国がビキニ環礁で実施した水爆実験によって発生した核実験フォールアウトに遭遇した。当時船上で採取した雨水から観測された全
放射能及び甲板に設置したNaI(Tl)シンチレーション検出器の計数率並びに計算シミュレーションの結果を基に、その単位面積当たりの全放射能を2.0TBq/km
、外部被ばくによる実効線量を100
Svに満たないと推定した。
古渡 意彦; 吉富 寛
Radioisotopes, 68(9), p.595 - 603, 2019/09
The recommended annual limit of equivalent dose to the lens of the eye has decreased to 20 mSv y
from the current limit of 150 mSv y. In terms of occupational exposure to radiation workers, exposure inhomogeneity plays an important role when estimating the eye lens dose from readings of dosimeters worn by workers on their trunk. The authors focused on homogeneous exposure situations that radiation workers may encounter in nuclear and accelerator facilities. Moreover, the authors investigated how radiation workers are exposed non-homogeneously in homogeneous exposure scenarios, where radiation workers may usually be encountered, regardless of their radiation works. In our previous study, we proposed a methodology to quantitatively evaluate the inhomogeneity of exposure. The homogeneity of exposure was evaluated by performing Monte Carlo calculations with a mathematical phantom under the isotropic and rotational irradiation geometries due to gamma and beta rays. 
(3)
/(10)
exceeded 1.0 even in the case of homogeneous exposure to gamma rays. Even in the homogeneous exposure scenarios, the (3) might exceed the revised annual dose limit for radiation workers who are exposed close to annual dose limit.
北辻 章浩
Radioisotopes, 67(10), p.483 - 493, 2018/10
ウランやネプツニウムをはじめとした、溶液内で種々の酸化状態をとるアクチノイドイオンの電極反応と酸化還元の特徴を概説する。フロー電解法は迅速かつ高効率な電解が可能で、反応速度の遅い酸化還元の観測にも適用できる。同法を用いて取得したアクチノイドの酸化還元挙動や、これに立脚した酸化状態の迅速調整法を紹介するとともに、電解に伴って発現する溶液内反応や電極上での触媒的還元などについても解説する。
永目 諭一郎
Radioisotopes, 67(10), p.507 - 526, 2018/10
超アクチノイド元素、ラザホージウム(Rf),ドブニウム(Db)及びシーボーギウム(Sg)の溶液化学に関する最近の成果を紹介する。核反応で合成されるこれらの元素(核種)は、生成率が小さく半減期も短いため、一度に扱うことができるのはわずか1原子(シングルアトム)である。シングルアトム化学の概念とそれに基づく分配法による実験の概要、超アクチノイド元素の特徴的な性質と相対論効果との関わりなども併せて解説する。最後に今後の展望を簡単に述べる。
神戸 振作
Radioisotopes, 67(8), p.389 - 401, 2018/08
二酸化アクチノイド化合物AnO
を例にとり、NMR法を用いた低温電子物性研究について解説する。AnO
系では、An核とO核のNMRを観測できることが特長である。核燃料であるUOに代表されるこの系は、高温での挙動に興味が持たれることが多いが、最近、基底状態も多極子秩序という新しい電子状態であることがわかり注目されている。アクチノイド化合物低温物性の面白さを紹介する。
小浦 寛之
Radioisotopes, 67(6), p.267 - 275, 2018/06
Radioisotopes誌の連載講座「重元素・超重元素の科学」のシリーズにて「超重元素の核的性質(理論)」のテーマで解説を行い、超重核領域における原子核の核構造、崩壊様式の理論について概説をし、いわゆる「超重核の安定の島」の理論的予測について発表者が行った研究結果を中心に紹介する。まず核図表を用いて原子核の安定性の物理的意味の簡単な説明と原子核合成実験の現状を紹介し、次いで超重核領域における単一粒子準位の理論計算を用いて超重核の安定性の定性的な議論を行う。さらに原子核の安定性の直接の指標である原子核崩壊様式について一般的な解説をしたのち、KTUY(小浦-橘-宇野-山田)質量模型を用いた
崩壊, 崩壊, 自発核分裂についての計算結果を紹介する。われわれの研究により、陽子の数が114、中性子の数が184が2重閉殻魔法数であり、これを中心に超重核の安定の島が分布している予測を得ている。そしてこの領域における最長の半減期をもつ原子核は
Ds(原子番号110)と見積もることができ、その半減期はおよそ300年、その崩壊様式は崩壊が優勢という理論予測となった。
浅井 雅人
Radioisotopes, 67(6), p.291 - 298, 2018/06
超重核の存在限界や安定性は原子核の殻構造に本質的に依存する。理論的には陽子数114
126、中性子数172184の領域に球形で安定な二重閉殻構造を持つ超重核の存在が予想されているが、その閉殻の位置や強さは理論によって大きく異なり、確立されているとは言い難い。一方で、最近の実験技術の進歩により超重核の殻構造に関する実験データが少しずつ蓄積されており、半減期や質量などの安定性に関する情報だけでなく、核分光学的手法により超重核の基底状態や励起準位の構造を直接的に明らかにしようとする試みも行われつつある。本稿では、それら超重核の殻構造に関する実験的研究の現状を紹介する。
神崎 訓枝; 片岡 隆浩*; 小橋 佑介*; 柚木 勇人*; 石田 毅*; 迫田 晃弘; 石森 有; 山岡 聖典*
Radioisotopes, 67(2), p.43 - 57, 2018/02
これまで低線量放射線はマウス諸臓器中で抗酸化機能を亢進し、酸化ストレス関連疾患を抑制することを報告してきた。しかしながら、それらの結果は対象疾患も低線量放射線による処置の条件も様々で、有効性が立証された治療法は確立されていない。そこで、本研究では、それらの結果から低線量放射線の健康効果を明らかにすることを目的とし、ラドン療法のような低線量放射線を活用した治療法の新規適応症を探索した。データの解析には自己組織化マップ(SOM)を用い、不安定な抗酸化機能の変化を自己組織化マップの曖昧な表現で視覚的に直感的に捉えることにより、出力された疾患抑制効果と抗酸化機能亢進の関連性を検討した。その結果、ラドン療法の適応症である疼痛への効果には明らかな線量依存性があることがわかり、肝疾患や脳疾患においても、線量依存性はないもののその効果を期待できると予測できた。本研究は、ラドン療法のような低線量放射線を活用した治療法の応用に貢献できると考える。
佐藤 達彦
Radioisotopes, 66(11), p.507 - 512, 2017/11
マクロな視点で見れば均一に見える放射線場でも、DNAや細胞核などミクロな視点で見ればその線量は大きくばらついている。このミクロな線量の不均一性が照射効果に与える影響を定量化するためには、その確率密度分布を評価する必要がある。本稿では、マイクロドジメトリの観点から線量不均一性の概念について解説するとともに、近年、我々が開発したミクロ線量の確率密度分布計算手法やその応用例について紹介する。
熊谷 友多
Radioisotopes, 66(11), p.537 - 541, 2017/11
固体と水との混合物に対する放射線効果は、シリカ等の無機酸化物を対象に研究が進められてきた。界面でのエネルギー/電荷移動が多くの実験で確認され、初期過程において有意な影響を持つことが示された。しかし、後続の界面反応は課題として残されている。ここではゼオライト,ウラン酸化物を例に挙げるが、この課題は基礎と応用との隔たりとなっている。ゼオライトと水との混合物では、一般に含水量に比べて高い水素発生量が観測される。エネルギー/電荷移動の概念は、このゼオライトによる水素発生量に対する影響に解釈を与えるに留まっており、定量的な説明はなされていない。ウラン酸化物と水との界面での放射線誘起反応は水との接触下での核燃料の腐食を引き起こす。しかし、水の放射線分解生成物による反応は、過酸化水素と酸素を除いて分かっていない。短寿命活性種の反応に対する理解は、粒界腐食への放射線の影響を知るうえで必要となるだろう。固液界面での放射線化学が有意義な知見として結実するには、エネルギー/電荷移動に後続する反応過程の理解が重要であり、基礎と応用との隔たりを克服するためさらなる研究が必要である。
平出 哲也
Radioisotopes, 66(11), p.587 - 593, 2017/11
陽電子は電子の反粒子であり、固体や液体中に入射された陽電子は電子と100ピコ秒から数ナノ秒程度の寿命で消滅する。その際にその質量エネルギーがほとんどの場合2本の線として放出されるが、これら線を計測し得られるエネルギーや消滅率から、消滅直前の状態についての情報を得ることができる。また、ある確率で陽電子は過剰電子とポジトロニウム(Ps)という結合状態をピコ秒程度までに形成し、ピコ秒までの反応のプローブとなりえる。また、その後、三重項Psが消滅するナノ秒までの時間に起こる反応により、スパー内活性種に関する議論も可能となる。ここでは、放射線化学に関連する情報がどのように得られるのか、また、放射線化学に関連した過去の研究について解説し、放射線化学への陽電子消滅の利用の可能性について解説する。
渡邊 立子*; 甲斐 健師; 服部 佑哉*
Radioisotopes, 66(11), p.525 - 530, 2017/11
放射線による生物影響のメカニズムの解明には、モデルやシミュレーションを用いた研究は重要な役割を持つ。特に、生物影響メカニズムに関するモデル化や、DNA分子と細胞のような生体の異なる空間スケールから得られた実験データの関係を評価するためにはミュレーションは有効な手段である。本稿では、DNAと細胞への放射線影響のシミュレーションによる研究の概要について述べる。この中で、従来のDNA損傷推定法に加えDNA損傷生成に関わる物理化学過程の詳細を推定する新たな理論的アプローチと、DNA損傷と細胞応答のダイナミクスを推定する数理モデルも紹介する。
