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須郷 由美; 田口 光正; 永石 隆二; 佐々木 祐二; 広田 耕一; 森田 泰治
JAEA-Review 2009-041, JAEA Takasaki Annual Report 2008, P. 26, 2009/12
使用済核燃料からアクチノイドを分離するための抽出剤の耐放射線性を評価する際には、従来から最も簡便な方法である
線照射のみに頼ることが多かった。しかし、実際の分離プロセスでは、線エネルギー付与(LET)の小さい線や
線だけでなく、分離対象核種であるアクチノイドから生じる高LETの
粒子も抽出剤に吸収される。放射線分解生成物の種類や収量はLETに依存するため、粒子による抽出剤の放射線分解特性をも把握する必要がある。本研究では、TODGAを溶解したドデカン溶液に、イオン照射研究施設のタンデム加速器から生じるHeイオンビームを深度制御細胞照射装置(TC1)を用いて、大気圧のもと水平方向にスキャン照射した。吸収線量に対するTODGA濃度の減衰曲線から放射線分解収量(G値)を求め、線照射の場合と比較すると、線照射では約1/4の値となった。よって、線,線,線が混在する実際の系での抽出剤の分解G値は、従来の線照射試験のみで得られる値よりも低く見積もることができると考えられる。
山田 圭介; 宇野 定則; 千葉 敦也; 横山 彰人; 齋藤 勇一; 石井 保行; 佐藤 隆博; 大久保 猛; 上松 敬
JAEA-Review 2009-041, JAEA Takasaki Annual Report 2008, P. 168, 2009/12
TIARA静電加速器において平成20年度に行ったビーム発生及び照射技術の開発の結果を報告する。タンデム加速器では、直接測定することが困難な高電圧デッキ内ガスセルのストリッパーガス圧力(P
)を求めるため、タンクを出た後のビームラインの圧力(P
)とPの関係式を0.5MeV水素負イオンがガスセルを透過する割合を用いて求めた。その結果、P=2.54
10
Pの関係があることがわかった。シングルエンド加速器では、直径が数百nm以下のビームを形成するために高輝度化を進めているRFイオン源のエミッタンスをより高精度に測定するために、発光体を利用したエミッタンスモニターの角度分解能を、発光像を得る2点間の距離を長くしビームの発散による2点の発光像の違いを大きくすることにより向上させた。イオン注入装置では、ビーム電流分布を計測するために小型のファラデーカップ(FC)を2次元的に配置したマルチファラデーカップ(MFC)に最適なFC形状を調べるため、深さ及び底の角度を変えられる33個のFCからなるMFCを試作した。
Sr solvent impregnated resin against irradiation星 陽崇; 菊池 孝浩; 森田 泰治; 木村 貴海
JAEA-Review 2009-041, JAEA Takasaki Annual Report 2008, P. 24, 2009/12
高レベル廃液から発熱性のCs及びSrを選択的に分離するプロセスの研究開発を行っている。本研究ではCs又はSrに対して高い選択性を有する含浸吸着剤を調製し、線照射に対する耐久性を評価した。含浸吸着剤は硝酸溶液に浸漬させた状態で線を照射し、Cs又はSrの飽和吸着容量の変化を調べた。照射後の吸着剤はろ過後、乾燥させ、Cs又はSrを含む硝酸溶液と接触させて、飽和吸着容量を測定した。高濃度(
4M)の硝酸溶液中で照射した吸着剤では照射による明確な吸着容量の低下が認められたが、低濃度(
4M)の硝酸溶液中で照射した場合は、照射による吸着容量の低下はごくわずかであることが判明した。本試験から得られた知見を今後の実分離プロセスの概念設計に資する。
-ray irradiation野上 雅伸*; 杉山 雄一*; 川崎 武志*; 原田 雅幸*; 川田 善尚; 森田 泰治; 菊池 俊明*; 池田 泰久*
JAEA-Review 2009-041, JAEA Takasaki Annual Report 2008, P. 25, 2009/12
FBR燃料用高度化沈殿法再処理システム開発の一環として、U(VI)のみを選択的に沈殿させる第1沈殿工程の候補沈殿剤である
-
-ブチル-2ピロリドン(NBP)の線照射に対する耐久性を、硝酸濃度をパラメーターとして検討した。硝酸濃度3Mにおいては、照射に伴うNBPの残存率は硝酸濃度によらず線量増加とともに直線的に減少し、1MGyの照射で約20%が分解した。一方、6M硝酸水溶液においての劣化は顕著であり、0.1MGyの照射で約30%が分解することがわかった。NBPの劣化機構について検討したところ、照射によりNBPのピロリドン環に酸素原子が付加して開環し、さらなる酸素原子の付加により低分子化が生じ、複数の鎖状モノアミドやC4化合物を経てシュウ酸が生成・蓄積することが明らかとなった。
鈴井 伸郎; 中村 進一*; 伊藤 小百合; 河地 有木; 石岡 典子; 藤巻 秀
JAEA-Review 2009-041, JAEA Takasaki Annual Report 2008, P. 102, 2009/12
We have developed a monitoring system of 
Cd radioactivity in tracer solution using Positron Multi-Probe System (PMPS) that enables the noninvasive measurement of the amounts of Cd uptake by an intact plant. Two-week old oilseed rape plant (
L.) was placed into a plastic cylindrical container containing 30 ml of 0.5 mM CaCl
solution with approximately 10 MBq of Cd. The cylindrical container was divided by nylon mesh into two compartments, the root of the plant was immersed in the upper compartment, and a pair of PMPS detectors was placed outside the bottom compartment. As a result, we successfully obtained the continuous data of the amount of a radioactive tracer taken up by the intact plant for 36 hours.
Cd translocation in Tobacco plants中村 進一*; 鈴井 伸郎; 石岡 典子; 河地 有木; 伊藤 小百合; 服部 浩之*; 茅野 充男*; 藤巻 秀
JAEA-Review 2009-041, JAEA Takasaki Annual Report 2008, P. 103, 2009/12
Tabacco plant is one of model plants which enable us to manipulate its gene expression, it is expected to create crop plants with low Cd content in the future. In this study, we visualized Cd dynamics in tobacco plant. Tobacco plants (
) were grown hydroponically in a growth chamber where the growth conditions of plants were controlled completely for two weeks after sowing. After setting plants in the chamber, PETIS experiments were started by adding purified Cd in nutrient solutions. Time-series images of the Cd distribution were obtained with the PETIS apparatus. Each image was obtained every four minute for 36 hours. We succeeded to obtain fine serial images of Cd transport and accumulation in tobacco plants. Strong Cd signals were observed in the roots of tobacco plants. We also could see strong signals of Cd in the stems. In leaves, Cd signals were distributed thoroughly. The pattern of Cd signal distribution in the tobacco plants was similar to that in oilseed plants). These results demonstrated that dicotyledonous plants had the similar pattern of Cd distribution when plants were treated at low concentration of Cd.
N-labeled nitrogen gas tracer and the imaging of nitrogen fixation in soybean nodules石井 里美; 鈴井 伸郎; 伊藤 小百合; 石岡 典子; 河地 有木; 松橋 信平; 大竹 憲邦*; 大山 卓爾*; 藤巻 秀
JAEA-Review 2009-041, JAEA Takasaki Annual Report 2008, P. 106, 2009/12
The nodule is a symbiotic organ of leguminous plants with rhizobium. Soybean plants utilize nitrogen (N) fixed by nodules from atmospheric N. Until now, 
N, a stable isotope, has long been used for studies of N fixation. However, because this method is invasive, it has been difficult to analyze an instant response to an environmental (ex. temperature, light) changes. The purpose of our study is to image the N fixation and analyze the kinetics quantitatively and noninvasively by using nitrogen gas labeled with N (half life: 10 min), a positron emitting isotope, and PETIS (positron-emitting tracer imaging system). Previously, we succeeded in producing N-labeled nitrogen gas However, it was required to purify the gas because it was likely to contain physiologically active N-labeled impurities. In this paper, we report development of a new method of production of pure N and the imaging of nitrogen fixation.
菊地 郁*; 河地 有木; 石井 里美; 鈴井 伸郎; 伊藤 小百合; 石岡 典子; 本多 一郎*; 藤巻 秀
JAEA-Review 2009-041, JAEA Takasaki Annual Report 2008, P. 105, 2009/12
In the eggplant cultivation, defoliation is normally used to prevent the disease and insect as well as raise the efficiency of light interception for efficient fruit production. However the general guideline for defoliation is not established yet because fundamental knowledge about effects of defoliation on the nutritional balance in individuals has hardly been obtained. For these reason, it is important to clarify the accumulation mechanism of the photoassimilates which is translocated from each leaf to the fruit in eggplant. Previously, we succeeded to observe translocation of 
C-labeled photoassimilates from a leaf into a fruit and established a method for the quantitative analysis of photoassimilates using the positron-emitting tracer imaging system (PETIS). PETIS can noninvasively visualize the movement of C-labeled photoassimilates in plants and repetitive analyses using one plant are possible due to the short half-life (20 min) of C. In this study, we analyzed translocation of photoassimilates from each of major leaves to a fruit, and estimated the contribution of the respective leaves to accumulation of photoassimilates in the fruit using CO and PETIS.
Br-m-bromobenzylguanidine (Br-MBBG) for in vivo imaging of neuroendcrine-tumor with PET渡邉 茂樹; 花岡 宏史*; Liang, J. X.; 飯田 靖彦*; 渡辺 智; 遠藤 啓吾*; 石岡 典子
JAEA-Review 2009-041, JAEA Takasaki Annual Report 2008, P. 107, 2009/12
I-m-Iodobenzylgunanidine (I-MIBG), functional analogue of norepinephrine, has been employed for the therapy of neuroendcrine tumors which express norepinephrine transporter (NET). 
I-MIBG scintigraphy has been also used for diagnosis of the neuroendcrine tumors. However, MIBG scintigraphy has been not enough for diagnosis of neuroendcrine tumors due to poor sensitivity and resolution. Positron emission tomography (PET) is superior to spatial resolution and quantitative capability. To improve diagnostic ability of NET positive neuroendcrine tumor, positron emitter Br labeled m-bromobenzylguanidine (Br-MBBG) was synthesized. Br was synthesized successfully with 50% of labeling efficiency, and the compound had great stability in vitro. In biodistribution studies using neuroendcrine tumor xenografted nude mice, Br-MBBG showed highest accumulation to the tumor, which is relative high compared to that of MIBG. These results indicate that Br-MBBG is useful for in vivo imaging of neuroendcrine tumors with PET.
-ray irradiation facilitis春山 保幸; 金子 広久; 花屋 博秋; 山縣 諒平; 清藤 一; 金沢 孝夫; 山口 敏行*; 八木 紀彦*; 高木 雅英*; 平井 利幸*; et al.
JAEA-Review 2009-041, JAEA Takasaki Annual Report 2008, P. 176, 2009/12
1号加速器は、新材料開発のためのグラフト重合,半導体の照射効果,外部ユーザーの種々の実験等に利用されている。電子加速器の年間運転時間は860.3hであった。コバルト60線照射施設は3つの照射棟に合計8つの照射室があり、0.004Gy/hから20kGy/hまでの広い範囲の線量率で照射が可能である。コバルト第1照射棟,コバルト第2照射棟及び食品照射棟のそれぞれの年間運転時間は19,480h, 12,503h及び6,066hであった。
-ray irradiation facilities金子 広久; 春山 保幸; 花屋 博秋; 山縣 諒平; 清藤 一; 金沢 孝夫; 山口 敏行*; 八木 紀彦*; 高木 雅英*; 平井 利幸*; et al.
JAEA-Review 2009-041, JAEA Takasaki Annual Report 2008, P. 177, 2009/12
1台の電子加速器及び線照射施設を、年間の運転計画に基づいて照射利用に供した。20年度の電子加速器の利用件数は515件で、宇宙環境材料及び有機・放射線化学分野が増加し、基盤研究及び原子力施設材料分野が減少した。線照射施設の利用件数は977件で、バイオ技術・医学応用分野及び宇宙環境材料分野が減少した。
渡辺 智; 橋本 和幸; 渡邉 茂樹; 飯田 靖彦*; 花岡 宏史*; 遠藤 啓吾*; 石岡 典子
JAEA-Review 2009-041, JAEA Takasaki Annual Report 2008, P. 109, 2009/12
われわれは、がんに特異的に濃集する
Lu-抗体を開発し、がん治療薬としての有用性を評価することを目指している。そのためには、高純度で無担体のLuが必要である。そこで、本研究では、Lu-抗体の合成が可能な無担体Luの製造法の開発を行った。濃縮
YbO
ターゲットを原子炉JRR-3で照射し、Yb(n, ) Yb(半減期1.91時間)
Lu反応でLuを作製した。照射済みの濃縮YbOを塩酸で溶解し、逆相シリカゲルカラムにチャージし、あらかじめ不純物元素を取り除くために陽イオン交換カラム及びキレート交換カラムで精製した0.25M 2-ヒドロキシイソ酪酸(2-HIBA)/0.1M 1-オクタンスルホン酸ナトリウム(1-OS)を溶離液として用い、LuとターゲットであるYbとを分離した。分離後のLuフラクションを陽イオン交換カラムに通して2-HIBA/1-OSを完全に除去し、さらに残った不純物元素を取り除くために陰イオン交換カラムを通して最終Lu溶液を得た。このLuを用いてLu-抗体の標識実験を行った結果、標識率は80%以上であることがわかり、抗体への標識が可能な高純度無担体Luの製造が可能となった。
上松 敬; 宇野 定則; 千葉 敦也; 山田 圭介; 横山 彰人; 齋藤 勇一; 石井 保行; 佐藤 隆博; 大久保 猛; 横田 渉; et al.
JAEA-Review 2009-041, JAEA Takasaki Annual Report 2008, P. 175, 2009/12
平成20年度にTIARAの3台の静電加速器は順調に稼動し、計画されたイオン照射実験はユーザーの都合で中止したものを除いてすべて実施した。年間運転時間は、タンデム加速器,シングルエンド加速器,イオン注入装置についてそれぞれ2009, 2426, 1882時間と例年並であった。整備では、タンデム加速器の制御系の更新を行うとともに、ターミナルの機械的振動による加速電圧の不安定をペレットチェーンの駆動機構の調整により改善した。また、シングルエンド加速器のSF
ガスの高純度化及びストレージタンクの再塗装を行った。新ビーム開発においては、イオン注入装置でBiイオンについて0.5
A程度の生成が可能となった。
中曽根 光; 川合 真紀*; 清末 知宏*; 鳴海 一成; 内宮 博文*; 大野 豊
JAEA-Review 2009-041, JAEA Takasaki Annual Report 2008, P. 65, 2009/12
The phytohormone auxin has roles in controlling various mechanisms in growth, proliferation, and differentiation of plants throughout the life stages. As a research initiative, the analysis of novel mutants created by ion-beam mutagenesis is an effective method. We previously isolated a novel auxin-related mutant which shows a reduced response to the anti-auxin. The SMAP1 gene, which is one of the missing genes in the 44-kb DNA region that is possibly deleted by ion beams in the mutant genome, is responsible for the 2,4-D / anti-auxin-resistant phenotype. The Arabidopsis genome has another copy of the SMAP gene, SMAP2. In this study, to better understand the biological function of the SMAP2 gene and its relationship to the mode of action of 2,4-D, we investigated the expression pattern of the SMAP2 gene and the phenotypic complementation of SMAP2 in the SMAP1 mutant.
長谷 純宏; 岡村 正愛*; 竹下 大学*; 鳴海 一成; 田中 淳
JAEA-Review 2009-041, JAEA Takasaki Annual Report 2008, P. 66, 2009/12
We examined the effect of stress treatment on the frequency of flower-color mutants induced by ion beams. We found that petunia seedlings treated with 3% sucrose from 8 days after sowing accumulated significant amount of pigments within 4 days compared to non-treated control seedlings. The petunia seedlings treated with sucrose were exposed to 320-MeV carbon ions. The sucrose treatment did not affect the survival rate and seed fertility of the M1 plants. In the M2 lines obtained by self-pollination of individual M1 plants, chlorophyll mutants were obtained in both treated and non-treated groups with a similar frequency. Flower-color mutants such as magenta, purple and light pink were obtained from the original color of purplish blue. The frequency of flower-color mutants was significantly higher in sucrose-treated group than in non-treated group. These results suggest that the sucrose pretreatment specifically increases the frequency of flower-color mutation following ion beam irradiation.
-rays and carbon ion beams in plant吉原 亮平; 長谷 純宏; 野澤 樹; 鳴海 一成
JAEA-Review 2009-041, JAEA Takasaki Annual Report 2008, P. 67, 2009/12
-rays and ion beams have been used for mutagenesis in mutation breeding, however, their mutational effects in plant were little known. Mutation breeding is one of the valuable breeding techniques that can produce various new phenotypes. It is necessary to investigate which types of mutation are induced by -rays and ion beams for improvement of mutation breeding techniques. In this study, we analyzed mutation spectrum induced by -rays and 220 MeV carbon ions to show the mutational effects of these radiations. Both radiation induced higher incidence of G:C to A:T transition and 2 bp deletions/insertions. The frequency of -2 and -1 frameshifts were higher in -rays irradiated group. From our mutation spectrum analysis, it was shown that -rays and carbon ions have different mutational effects. It would be effective for mutation breeding to use both -rays and ion beams as the situation demands to induce different types of mutation.
金澤 章*; 荒瀬 幸子*; 阿部 純*; 長谷 純宏; 田中 淳; 鳴海 一成
JAEA-Review 2009-041, JAEA Takasaki Annual Report 2008, P. 68, 2009/12
Soybean is an important crop in terms of production of food, oil, and forage. In this study, we examine whether ion beam irradiation is effective in producing a mutant in soybean. Soybean dried seeds were irradiated with 320 MeV carbon ions with the range of 0.2-25 Gy. Plants from irradiated seeds were grown to obtain a population of M2 seeds. The harvested M2 seeds were sown in the field and generation of individuals with visibly altered phenotypes was examined. An observed striking change was unscheduled generation of stem(s) from the node where cotyledons were formed. Another observed change was yellowish green-colored leaves. We confirmed that this phenotypic change was heritable. We are currently working on screening more mutants as well as producing more M2 populations.
岡村 正愛*; 竹下 大学*; 長谷 純宏; 鳴海 一成; 田中 淳
JAEA-Review 2009-041, JAEA Takasaki Annual Report 2008, P. 69, 2009/12
Cultivars of 
(petunias) have been bred since early 1830s and are now available as a popular bedding plants that have enormous market worldwide. This paper reports the production of new type flower color variations in petunia obtained by ion beam irradiation at JAEA-TIARA. Very vigorous variety of petunia cv. "Kirin Hana-Saka Rose" that has a bright rose flower was used as a plant material. Buds placed in perti-dishes containing Murashige and Skoog medium were irradiated with 320 MeV carbon ions of 10 Gy. Regenerated plants were grown in a green house to examine flower color. As a result, the individual of the pink color and the cherry color appeared respectively at the frequency of 1%. In addition, the individual that has minutely striped white and the individual with the petal of a spotted pattern appeared.
Affrida, A. H.*; Shakinah, S.*; Zaiton, A.*; 吉原 亮平; 鳴海 一成; 長谷 純宏; 大野 豊
JAEA-Review 2009-041, JAEA Takasaki Annual Report 2008, P. 70, 2009/12
Chrysanthemum is one of the leading temperate flowers in Malaysia, and contributes 22.62% of the total value of cut flower production. The objectives of this study are to develop an effective method for mutation induction of local chrysanthemum varieties using ion beams and to determine the optimum dose for callus formation using petals. Irradiated petals that were able to produce callus and green in color were considered to have survived the irradiation, whilst those that turned brown were not. The percentage of survived petals of 
cv. Reagan Red and cv. Lameet decreased drastically at doses above 20 Gy. The results reported here were from the first irradiation experiments for both varieties. The experiments will be repeated to obtain more accurate dose response curve.
C
イオンを照射した腋芽分裂組織及び培養細胞からの植物体再分化津呂 正人*; 稲澤 まりえ*; 野澤 樹; 吉原 亮平; 長谷 純宏; 鳴海 一成
JAEA-Review 2009-041, JAEA Takasaki Annual Report 2008, P. 71, 2009/12
精油成分比が親植物体と大きく異なり香調が変化したラベンダー変異体、及び香質を低下させる成分の生産が著しく低下したラベンダー変異体の作出を目指している。今回は、イオンビーム照射した培養細胞及び腋芽分裂組織からの植物体再分化法を検討した。64Gy及び128Gy照射区では、32Gy照射区に比べて、腋芽からのシュートの形成率が大きく低下したが、全体が枯死するまでには至らなかった。シュートからの発根率は、いずれの線量区でも10%以下となったが、発根した個体はいずれも容易に順化でき、温室に移植後、旺盛な成長を示した。現在、再分化個体を室外で育成中である。今後、植物体の形態調査に加え、生殖成長期に見られる出穂日や精油成分の変異等の形質を調査する予定である。
