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中村 進一*; 秋山 智恵子*; 渡辺 明夫*; 服部 浩之*; 藤巻 秀; 鈴井 伸郎; 石岡 典子; 松橋 信平; 茅野 充男*
no journal, ,
植物により、土壌中に蓄積したカドミウム(Cd)を効果的に除去するためには植物が根から吸収したCdを効率的に地上部へと移行させる必要がある。Cdの地上部への輸送は主に導管経由であると考えられることから、本研究では導管に存在するタンパク質に着目し、導管におけるCdの輸送機構の解明を目指した。供試植物としてはアブラナを用いて、水耕液中に塩化カドミウムを添加することで植物体にCd処理(10
M, 30M)を行った。各植物体より導管液を採取し、導管液タンパク質のCd処理に対する応答を調べた。採取した導管液中のタンパク質濃度をBradford法により測定すると18g/mLであり、Cd処理によっても導管液中に存在するタンパク質の濃度に変化は見られなかった。SDS-PAGEによりタンパク質を分離後、銀染色法により検出するとアブラナ導管液中には根、葉、葉柄、篩管液中とは異なる組成でタンパク質が存在することが確認できた。導管液タンパク質にはCd処理に応答するものの存在が確認できた。分子量20kDa, 45kDaのものはCd処理により存在量が増加し、分子量60kDaのタンパク質はCd処理によりその存在量が減少していた。これらのタンパク質については構造やカドミウム結合性に関しての解析を行う予定である。
-lactoglobulin, 
-amylase, 2Zn-insulin, cubic-insulin and RNase a for neutron diffraction experiment八木 大地*; 江幡 年宣*; 市毛 寿一*; 小林 陽一郎*; 石川 卓哉*; 山下 雅弘*; 大西 裕季*; 田中 伊知朗*; 栗原 和男; 新村 信雄*
no journal, ,
中性子回折法は水素原子位置を同定する有力な手段であり、中性子構造解析によってタンパク質や核酸における水素原子位置を含んだ水和構造を明らかにすることができる。既にわれわれはミオグロビンやルブレドキン, B型, Z型DNAなどの水和構造の決定に成功してきている。そこで明らかになった水和水の核密度ピークの形は4種類に分類にすることができ、われわれはこれを水和水の秩序性又は動的振る舞いから説明可能と考えている。水和水は双極子モーメントを持ちタンパク質周囲の電場に影響を与えていると考えられる。さらには、DNA周囲の水和水ネットワークはタンパク質による認識機構にかかわっていると考えられる。よって、水素を含んだ水和構造の決定はこれらのメカニズム解明に大いに貢献し得る。そこで、これまでの中性子構造解析の結果を"Hydrogen and Hydration DataBase for Bio-macromolecules"にデータベース化している。現在、さらに正方晶インスリン、リボヌクレアーゼA, ラクトグロブリン, アミラーゼ, 2Znインスリンの中性子構造解析を目指している。既にこれらの大型結晶化に成功し、試験的な中性子回折実験を行った。一部は本格的測定を完了し、構造解析が進行中である。
鈴木 達也*; 小澤 正基; 川上 文明*; 澤渡 由希子*; 藤井 靖彦*
no journal, ,
塩酸系プラントにおける装置材料、処理能力,建設コスト,エンジニアリング技術の特徴をウラン濃縮プラントの事例から解析し、塩酸系イオン交換再処理システムの工学的成立性を議論する。
小澤 正基; 川辺 晃寛*; 水口 浩司*; 藤田 玲子*; 隅田 幸生*
no journal, ,
高レベル廃液中のPd, Ru, Rh, Tcなどの希少元素FPを触媒的電解析出法により陰極析出分離させ、それを用いてアルカリ水や海水から水素製造を行う。本発表では電解分離条件,電解収率,析出物の形態等を議論する。
小澤 正基; 川辺 晃寛*; 水口 浩司*; 藤田 玲子*; 隅田 幸生*
no journal, ,
希少元素析出電極によるアルカリ水及び海水の電解による水素製造プロセスにおいて、析出物の組成と水素製造活性の相関を白金基体との比較において論ずる。4元(Ru-Rh-Pd-Re)析出電極の活性は白金を大きく上回った。RVII族Re及びTcの触媒活性の比較にも言及する。
栗原 和男
no journal, ,
水素原子及び水和水分子は、多くの生体内反応において必要不可欠な要素である。また水素原子は水素結合を通してタンパク質の立体構造形成や安定性に大きく寄与するだけでなく、分子認識における重要な担い手でもある。そこで、われわれは生体分子における水素や水和水の役割を解明するため、生体高分子用単結晶中性子回折装置(BIX-2, 3, 4)を開発し原子力機構研究炉(JRR-3)内に設置することによって、蛋白質やDNAなどの高分子の中性子構造解析を行ってきた。その解析結果から生体高分子における水素原子が関与する立体構造(水素結合構造,解離性側鎖の水素原子の構造,メチル基水素原子の構造,水素/重水素置換の詳細及び水和水構造の動的振る舞いなど)について数多くの興味深い知見が得られた。本研究の一部は、文部科学省からの受託である開放的融合研究「水素・水和構造を含めた新しい構造生物学の開拓」(代表者:新村信雄(現、茨城大学・院・理工))の助成による。
大岩 浩司
no journal, ,
先行基礎工学研究として福井大学,北海道大学と共同で行っているナトリウム加熱による蒸気発生器に関する研究を行っている。福井大学との共同研究ではオイル加熱によりヘリカルコイル管内のドライアウト点の振動周期,振幅の流量に対する油温,流量の影響について計測を行った。その結果、流量が変化しても振動周期は変化しないことが明らかになった。北海道大学との共同研究では水-空気系でのヘリカルコイル管内スラグ流の三次元界面挙動をMCT(Multi-vision Computed Tomography:多投影可視光CT)及びUVP(Ultrasound Velocity Profiler:超音波流速分布計測)により計測した。その結果、伝熱管の傾斜や曲率によって界面の構造が変化する様子が明らかになった。総括としてヘリカルコイル型伝熱管での沸騰を支配する無次元数は非常に多く、実機条件へ外挿できる知見を得るためにはまだ同様の実験が多数必要であるが、本研究により伝熱管の内側で生じる沸騰についてヘリカルコイル型の伝熱管特有のドライアウト点の振動と物理的条件との関係の一端が明らかになった。またMCT, UVPによる計測により伝熱管内における気液の分布並びに速度を計測した。このような応用範囲の広い計測技術が確立されたことも成果の一つである。
Zr(
,n)
Zr反応断面積の測定芳原 新也*; 後神 進史*; 牧永 あや乃*; 海堀 岳史*; 原 かおる; 北谷 文人; 豊川 弘之*; 松本 哲郎*; 原野 英樹*; 原田 秀郎; et al.
no journal, ,
近年、原子炉からの長寿命核分裂生成物(LLFP)の核変換に大きな注目が集まってきている。LLFP核変換の基礎研究では、対象核種の中性子捕獲反応断面積が必要となるが、現状では実験データが質・量ともに不足している。測定が容易でないLLFPの(n,)反応断面積の高精度化や不足データの補完等を可能とするために、中性子捕獲反応の逆過程である(,n)反応の断面積測定技術を開発した。長寿命核分裂生成物
Zrの中性子捕獲断面積の評価に資するため、Zr同位体の(,n)反応データの系統的な取得を目的とし、Zr(,n)反応断面積の測定を行った。本発表では測定したZr(,n)反応断面積の結果を報告する。
吉持 宏; 石 洋平; 田中 健哉; 関根 伸一*; 関 崇行*
no journal, ,
Am含有酸化物燃料の遠隔製造技術開発として、ホットセル内において「常陽」照射用3%及び5%Am-MOXペレットの製造並びに照射燃料ピンの作製を実施し、小規模セルでの遠隔製造の成立性を評価した。
門藤 健司; 石 洋平; 佐藤 勇; 吉持 宏; 田中 健哉; 関 崇行*
no journal, ,
原子力機構では、Am-MOX燃料の遠隔製造技術を開発中である。ペレット重量変化測定の結果、物性に影響を与える重要な特性の一つであるO/M比が、速やかに上昇している可能性が示唆された。そこで、ペレットに対してX線回折パターンを遂次測定し、その結晶構造変化について評価したので報告する。
岡島 由佳; 松村 大樹; 西畑 保雄; 小西 啓之; 水木 純一郎
no journal, ,
BL14B1では、DXAFS(Energy Dispersive XAFS)装置の開発を行っている。偏向電磁石からの水平方向に発散した白色X線を有効に利用すれば、測定に十分なフラックスを確保でき、なおかつ広いエネルギー領域でのスペクトルが得られる。入射X線は光学ハッチ1内に設置されている長さ1mのシリコン製ミラー(表面はRhコート)2枚で高調波を除去し、同時に垂直方向の集光を行う。光学ハッチ2内には分光結晶 (ポリクロメータ) 及び試料ステージ,検出器が乗った円弧状レールが敷設されており、
-2回折計の役割を担っている。また、ミラー使用時にはその傾きにより変化する白色X線の高さに対して分光結晶や試料,検出器を調整できる上下方向の駆動機構が備えられている。ポリクロメータはSi(422)をラウエ配置で使用し、湾曲形状は円弧状で曲率半径はR=1000mm及び2000mmである。検出器は蛍光体(YAG,厚さ150m)を内蔵したビームモニターとCCDカメラから構成されるCCDカメラシステムを用いた。これまでの実験では、試料位置での焦点サイズは0.2mm(FWHM)以下を実現している。また、Pd-K吸収端(24.348keV)及びPt-K吸収端(78.395keV)のスペクトルが1ms
100msの時間分解能で良好に得られている。
玉田 太郎
no journal, ,
生体内の受容体蛋白質はその細胞外領域においてリガンド分子と相互作用することによりシグナル伝達をつかさどり、その結果、さまざまな機能を発現する。そのほとんどが生理的・病理的機能に深く関与することから、受容体とリガンドの相互作用を理解することは基礎科学的に重要であるのみならずさまざまな疾患の解明・治療に対して多大な知見をもたらす。われわれはこれまでにおもに構造生物学的手法を用いることにより、その理解に努めてきた。本発表では受容体蛋白質(細胞外領域)とリガンド(蛋白質)複合体の立体構造解析についての現状、及びそれに対するわれわれの取り組みについて、実際の成功例(顆粒球コロニー刺激因子(GCSF)及びその受容体(GCSF-R)複合体構造解析)を交えて紹介する。また、これまでおもにX線構造解析によりなされてきた受容体・リガンド複合体の構造解析研究に対して、中性子構造解析が新たな解析手法になりうるか、その可能性についても展望を述べる。
川人 慎平*; 澤田 真一; 八巻 徹也; 浅野 雅春; 鈴木 晶大*; 寺井 隆幸*; 吉田 勝
no journal, ,
架橋ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)を基材とする固体高分子型燃料電池用電解質膜の熱安定性を調べた。電解質膜を大気中、100350
Cの所定温度で6時間加熱後に重量を測定し、次いで膜を純水で十分に洗浄してから、イオン交換容量及びプロトン伝導度を調べた。200C以下の温度領域では、イオン交換容量とプロトン伝導度はともに熱処理前と変わらなかったが、熱処理温度が250Cに達すると、両者とも大幅に低下した。この熱劣化は、重量減少が約7%に過ぎなかったことから、PTFE主鎖やグラフト鎖の分解ではなくスルホン酸基の化学的変化に起因すると考えられる。
岡崎 俊雄
no journal, ,
10月1日に、日本原子力研究所と核燃料サイクル開発機構は統合し、独立行政法人日本原子力研究開発機構(以下「原子力機構」という。)が発足した。原子力機構は長期的エネルギー安全保障と地球環境問題への対応として、核燃料サイクルの確立を目指して取り組むとともに、原子力による水素社会への貢献や核融合の研究開発等を進めている。ここでは、日本で唯一の総合的な原子力研究開発機関である原子力機構で重要業務である「もんじゅ」と日本の高速増殖炉開発について紹介するとともに、併せて、原子力機構の進める高レベル放射性廃棄物地層処分,高温ガス炉システム,核融合,軽水炉再処理技術,量子ビーム利用に関する研究開発などについて紹介する。
fuel鈴土 知明; 板倉 充洋; 蕪木 英雄
no journal, ,
高燃焼UO燃料において発生するリム組織をシミュレーションするため、放射性ガスのクラスタリングやバブル形成のためのモデルを開発した。このモデルは3次元のセルオートマトンをモンテカルロ法を用いて時間発展させるものである。セルオートマトンは原子の凝集過程など複雑な現象の数値実験に適しているとされている。数値実験の結果は実験値やマスター方程式の結果と比較検討された。
を用いた放射光高速エッチングビームラインの設計と製作中井 直史*; 宇野 秀隆*; Zhang, Z.*; 手老 龍吾*; 鈴井 光一*; 寺岡 有殿; 吉越 章隆; 牧村 哲也*; 村上 浩一*; 宇理須 恒雄*
no journal, ,
分子科学研究所のUVSOR施設では、シリコン基板にガス化したXeFを作用させながら白色放射光を照射することで高速エッチングを行うための白色放射光ビームラインを設計,製作した。既存のビームラインに差動排気装置を増設し、実験装置は新たに製作した。固体状のXeFを昇華させ、シリコン基板をガス状のXeF分子に暴露した状態をつくり、そこに白色放射光を照射してシリコンの放射光励起エッチングを行う。シリコンに吸着したフッ素がフッ化シリコンとして脱離しやすいために高速のエッチングが実現できた。
玉田 正男
no journal, ,
高分子材料及び無機材料の作製,有害ガスの分解,半導体の評価技術の開発に放射線が活用されている。高分子材料では、グラフト重合により作製した金属捕集材によりカドミウムを除去したホタテ貝のウロの飼料への有効利用が行われ、橋かけ技術により作製した生分解性ハイドロゲルは床ずれ防止マットとして実用化した。また、イオンビームや電子線を活用したセラミック微小ワイヤーやチューブの作製,排煙やダイオキシンの分解,宇宙用半導体の寿命予測の技術が開発されている。
河裾 厚男
no journal, ,
材料中の陽電子が空隙に捕獲されるという特性を活かして、陽電子消滅法は、半導体や金属中の格子欠陥の研究,高分子中の自由体積の研究、及び、絶縁体中のポアの研究に精力的に利用されてきた。また、プローブ領域を選択するため、各種の陽電子ビームが開発されてきた。エネルギー50keV以下の陽電子ビームは、数ナノメートルから数マイクロメートルの表層の深さプロファイリングに有用である。200ps以下にバンチされたパルス陽電子ビームの実現により、従来のドップラー拡がり測定だけでなく陽電子寿命測定が可能である。さらに最近では、ポジトロンマイクロビームの開発により、面内マッピングもできるようになっている。物質中に打ち込まれた陽電子は、表面に拡散し、真空外に再放出される傾向にある。真空側から物質に近づいた陽電子は、その運動エネルギーが結晶ポテンシャルよりも小さい場合には、表面で全反射される。これらの特性を利用することで、陽電子消滅誘起オージェ電子分光や反射高速陽電子回折が表面評価法として確立された。本講演では、陽電子ビームを用いた酸化亜鉛表層のイオン注入効果の研究やSiO-SiC界面構造の研究について述べるとともに、反射高速陽電子回折を用いた最表面研究の最近の進捗について報告する。
永石 隆二; 有阪 真; 木村 貴海; 北辻 章浩
no journal, ,
イオン性液体IL中でのEu(III)イオンの配位状態とその物理化学的挙動を解明するため、負イオン(bis(trifluoromethanesulfonyl)imide=tfsi)と正イオン(イミダゾリウムまたはアンモニウム)を含む疎水性IL中で、Eu(III)の分光及び電気化学特性を水分量の関数として調べた。分光学的研究では、発光寿命から決定したEu(III)の内圏水和数の増加とともに、Eu(III)の配位子場の非対称性を示す発光スペクトルのピーク強度比が減少した。水和数9の場合Eu(III)がIL中で水和イオンのような分光特性を示すこと,水和数9未満でtfsiイオンがEu(III)への内圏配位と励起Eu(III)の消光に関与することを明らかにした。電気化学的研究では、Eu(III)/(II)の酸化波または還元波を測定し、水溶液での結果と比較して、ピーク電位の正側へのシフトとピーク電流の減少をIL中で確認した。これらは、Eu(II)が水溶液中に比べ安定に存在できること,IL中でのEuの動きがILのイオン対により阻害されることを示す。