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論文

可搬型ゲルマニウム半導体検出器を用いた${it in situ}$測定による福島第一原子力発電所から80km圏内の土壌中天然放射性核種の空気カーマ率評価

三上 智; 田中 博幸*; 奥田 直敏*; 坂本 隆一*; 越智 康太郎; 宇野 騎一郎*; 松田 規宏; 斎藤 公明

日本原子力学会和文論文誌, 20(4), p.159 - 178, 2021/12

https://doi.org/10.3327/taesj.J20.010

2011年の福島第一原子力発電所事故により放出された放射性物質の影響のある地域で地殻ガンマ線によるバックグラウンド線量率のレベルを調査した。可搬型ゲルマニウム半導体検出器を用いて福島第一原子力発電所から80km圏内の370地点で、2013年から2019年にかけて地殻ガンマ線を測定した。ICRUレポート53に示される方法によってウラン238($$^{238}$$U),トリウム232($$^{232}$$Th)及びカリウム40($$^{40}$$K)の土壌中放射能濃度とこれらによる地上1m高さにおける空気カーマ率を測定評価した。$$^{238}$$U, $$^{232}$$Th及び$$^{40}$$Kの370地点の平均濃度はそれぞれ18.8, 22.7, 428Bq/kgであった。また、空気カーマ率の対象エリアの平均値は0.0402$$mu$$Gy/hであった。得られた空気カーマ率を文献に報告されている値と比較した。その結果、本研究による測定結果は文献に報告されている値と互いに相関があり、数値は不確かさの範囲内で一致していた。これは地殻ガンマ線による空気カーマ率は地質に依存するためである。地質時代が中生代、地質が花崗岩や流紋岩に分類される地点の空気カーマ率はその他の時代や岩石種に分類される地点の空気カーマ率に比べて統計学的に有意に高いことが確認できた。これは、既報の知見と整合する結果であった。

論文

Measurement of the $$^{77}$$Se($$gamma$$, n) cross section and uncertainty evaluation of the $$^{79}$$Se(n, $$gamma$$) cross section

北谷 文人; 原田 秀郎; 後神 進史*; 岩本 信之; 宇都宮 弘章*; 秋宗 秀俊*; 豊川 弘之*; 山田 家和勝*; 井頭 政之*

Journal of Nuclear Science and Technology, 53(4), p.475 - 485, 2016/04

https://doi.org/10.1080/00223131.2015.1056760
 被引用回数：5 パーセンタイル：43.41(Nuclear Science & Technology)

We precisely measured the ($$gamma$$, n) cross section for $$^{77}$$Se by developing a spectroscopic method utilizing Laser Compton-Scattering $$gamma$$-rays. Moreover, the $$^{79}$$Se(n, $$gamma$$) $$^{80}$$Se cross section was deduced using the statistical model calculation code CCONE with $$gamma$$-ray strength functions adjusted to reproduce the ($$gamma$$, n) cross sections for $$^{77}$$Se and the even Se isotopes $$^{76}$$Se, $$^{78}$$Se and $$^{80}$$Se. The reliability of the $$^{79}$$Se(n, $$gamma$$) $$^{80}$$Se cross section calculated by CCONE with the adjusted $$gamma$$-ray strength function was evaluated by comparing available experimental (n, $$gamma$$) cross sections for stable $$^{76, 77}$$Se isotopes and those calculated by CCONE with the adjusted $$gamma$$-ray strength function. The result provides fundamental data for the study of nuclear transmutation for the long-lived fission product of $$^{79}$$Se.

論文

Recovery of the electrical characteristics of SiC-MOSFETs irradiated with gamma-rays by thermal treatments

横関 貴史; 阿部 浩之; 牧野 高紘; 小野田 忍; 田中 雄季*; 神取 幹郎*; 吉江 徹*; 土方 泰斗*; 大島 武

Materials Science Forum, 821-823, p.705 - 708, 2015/07

https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.821-823.705

Since silicon carbide (SiC) has high radiation resistance, it is expected to be applied to electronic devices used in harsh radiation environments, such as nuclear facilities. Especially, extremely high radiation resistant devices (MGy order) are required for decommissioning of TEPCO Fukushima Daiichi nuclear reactors. The development of radiation resistant devices based on Metal-Oxide-Semiconductor (MOS) FETs is important since MOSFETs can easily realize normally-off and low-loss power devices. In this study, we irradiated vertical power 4H-SiC MOSFETs with gamma-rays up to 1.2 MGy, and investigated the recovery of their degraded characteristics due to thermal annealing up to 360 $$^{circ}$$C. The drain current (I$$_{D}$$) - gate voltage (V$$_{G}$$) curves of SiC MOSFETs shift to the negative voltage side and the leakage of I$$_{D}$$ increased by irradiation at 1.2 MGy. After the irradiation, the MOSFETs were kept at RT for 240 h. By the RT-annealing, no significant change in the degraded electrical characteristics of SiC MOSFETs was observed. The degraded characteristics of SiC MOSFETs began to recover by annealing above 120 $$^{circ}$$C, and their characteristics reach almost the initial ones by annealing at 360 $$^{circ}$$C.

論文

Generation mechanisms of trapped charges in oxide layers of 6H-SiC MOS structures irradiated with $$gamma$$-rays

吉川 正人; 斉藤 一成*; 大島 武; 伊藤 久義; 梨山 勇; 高橋 芳裕*; 大西 一功*; 奥村 元*; 吉田 貞史*

Mater. Sci. Forum, 264-268, p.1017 - 1020, 1998/00

+10V及び-10Vの電圧を印加しながら照射した傾斜酸化膜を用いて6H-SiC MOS構造を形成し、照射による酸化膜中の固定電荷の深さ方向分布の変化を調べた。未照射の酸化膜中には、SiO$$_{2}$$/6H-SiC界面に負の、その界面から40nm離れた所には正の固定電荷が存在することがわかっているが、+10Vの電圧を印加しながら照射すると、正の固定電荷は界面にしだいに近づき、界面の負の固定電荷と重なって電気的に中性になることがわかった。一方、-10Vの電圧を加えながら照射すると、界面の負の固定電荷は増加し、正電荷は消滅した。酸化膜中の固定電荷分布は照射中に印加される電圧の極性に大きく依存することがわかった。

論文

Thermal annealing of interface traps and trapped charges induced by irradiation in oxides of 3C-SiC metal-oxide-semiconductor structures

吉川 正人; 根本 規生*; 伊藤 久義; 奥村 元*; 三沢 俊司*; 吉田 貞史*; 梨山 勇

Mater. Sci. Eng., B, 47(3), p.218 - 223, 1997/00

https://doi.org/10.1016/S0921-5107(97)00034-2
 被引用回数：1 パーセンタイル：11.83(Materials Science, Multidisciplinary)

3C-SiC MOS構造に$$^{60}$$Co$$gamma$$線を照射したときに発生する界面準位量と固定電荷量の熱アニールによる減少挙動を高周波C-V法を用いて調べた。400$$^{circ}$$Cまでの等時アニールを行うと、界面準位量及び固定電荷量は減少した。界面準位の減少量については、3C-SiC/SiO$$_{2}$$界面のエネルギー準位に依存して変化することがわかった。これらの減少挙動を化学反応速度式からみちびいた等時アニール式を用いて解析した所、界面準位量の減少は3種類の、固定電荷量は2種類の異なった活性化エネルギーの組合わせによって説明できることがわかった。Si MOS構造の照射によって発生する界面準位や固定電荷の熱アニールでは、このような複数の活性化エネルギーが認められないため、3C-SiC MOS構造の熱アニール挙動は、Si MOS構造のそれとは大きく異なっていると考えられる。

論文

Irradiation and ESR analysis temperature dependence of the gamma-ray response of alanine-polystyrene dosimeters

小嶋 拓治; 森下 憲雄; 伊藤 久義; S.Biramontri*

Applied Radiation and Isotopes, 47(4), p.457 - 459, 1996/00

https://doi.org/10.1016/0969-8043(95)00278-2
 被引用回数：4 パーセンタイル：39.42(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

冷凍食品照射における工程管理や超電導磁石使用の大型加速器施設で用いられている材料・機器部品等の劣化診断を目的とした線量測定、またレファレンス線量計としての信頼性確保のため、アラニン線量計の多様な条件下における特性を明らかにすることが望まれている。そこで、アラニン-ポリスチレン線量計のガンマ線応答について、線量5kGy照射温度-196~+30$$^{circ}$$C、及び線量範囲0.1~10kGy、ESR測定温度0~+50$$^{circ}$$Cの条件下の特性を調べた。照射温度依存性については、すでに報告した温度係数+0.24%/$$^{circ}$$C(0~+70$$^{circ}$$C)が-15$$^{circ}$$Cまで適用できることが確認されたが、-78$$^{circ}$$C及び-196$$^{circ}$$Cではこの係数を用いた補正値より実際の応答は約8%低い値となった。また、ESR信号強度は測定温度にボルツマン定数に基づく絶対温度の逆数の関数で依存し、線量に依らず0~+50$$^{circ}$$Cの測定温度範囲で平均-0.25%/$$^{circ}$$Cの係数をもつことがわかった。

報告書

Attenuation data of point isotropic neutron sources up to 400MeV in water, ordinary concrete and iron

小手川 洋*; 田中 俊一; 坂本 幸夫; 中根 佳弘; 中島 宏

JAERI-Data/Code 94-003, 70 Pages, 1994/08

JAERI-Data-Code-94-003.pdf:3.31MB

ANISNコードと中性子-$$gamma$$線多群巨視的断面積HIL086Rを使って、400MeVまでの点等方単色エネルギー中性子を線源とする無限厚さの水、普通コンクリート、鉄の各単層遮蔽体に対する中性子と2次$$gamma$$線の線量当量減衰係数を計算した。その減衰係数を点減衰核簡易計算コードPKN-Hで利用するため、4次の多項式を含む指数関数で近似した。単色中性子に対する実効的減弱距離を詳細に検討した。減弱距離は透過距離に強く依存し、単一の減弱距離を用いるモイヤーモデルの式は、少なくとも400MeVまでの中間エネルギー中性子に対する遮蔽体透過後の線量評価に大きな誤差が生じることを示した。

報告書

List of strong gamma-rays emitted from radionuclide; Version, 2

成田 孟; 一宮 勉*; 喜多尾 憲助*

JAERI-M 94-059, 112 Pages, 1994/03

JAERI-M-94-059.pdf:15.36MB

本表は、各々の放射性核種から放出される$$gamma$$線のうち1keV以上のエネルギーをもつ$$gamma$$線について、放出割合の大きいものから順に「3本づつ」選び、エネルギー順に配列したものである。本表は、$$gamma$$線放出核種を$$gamma$$線エネルギーから同定するための早見表として利用できる。本表は、1992年3月に発表したレポート「JAERI-M92-051」を改訂したものであるが、ここでは使用上の便宜を考慮して親核種の半減期によって、表を5つに分けた。又$$gamma$$線は特定されているが、どの$$gamma$$線についても放出割合が報告されていないような「$$gamma$$線の一覧表」も付録として掲載してある。評価済み核構造データファイル(ENSDF,1993年9月現在)に収録されている$$gamma$$線放出核種はすべて本レポートに掲載した。ここで用いた$$gamma$$線のエネルギー値、放出割合、親核種の半減期などの数値は、すべて上記ENSDFからとった。なお本表のフロッピー版も用意した。

報告書

放射性核種から放出される放出割合の大きい$$gamma$$線の一覧表

成田 孟; 喜多尾 憲助*

JAERI-M 92-051, 115 Pages, 1992/03

JAERI-M-92-051.pdf:9.87MB

この表は、各々の放射性核種から放出される$$gamma$$線のうち、1keV以上のエネルギーをもつ$$gamma$$線について放出の割合(放出強度)の大きいものから順に3本づつ選び、エネルギー順に配列したものである。本表は、$$gamma$$線スペクトロメトリなどで、$$gamma$$線エネルギーから核種の同定を行う際に使用される放射性核種の早見表として利用できる。本表の値は、評価済み核構造データファイルENSDF(1992年2月現在)に収録されているもので、$$gamma$$線の放出割合が与えられている核種をすべて網羅した。ここで用いた$$gamma$$線のエネルギー値、放出割合、親核種の半減期などの数値は、すべて、上記のファイルからとった。なお、本表は、フロッピーディスク版も別に用意されている。

論文

放射線耐性に係わる放射線誘導蛋白質の分離と性質

田中 淳; 渡辺 宏; 野澤 蘭子; 田野 茂光*

第2回原研・大学プロジェクト共同研究成果発表会報文集, 0, p.100 - 103, 1992/00

放射線耐性細菌であるDeinococcus radioduransは$$gamma$$線照射により10種類の蛋白質を誘導する。これらの蛋白質のうち、8種類の蛋白質は他のストレス処理によっても誘導される。また、放射線感受性株との比較から、2種類の蛋白質が、放射線耐性株に特異的に誘導されることが明らかとなった。分子量約46kDaの蛋白質は紫外線や熱処理によっても誘導される特徴を持つ。またレクチンを用いた検出法により、糖鎖を持つ蛋白質であること、アミノ酸配列分析から大腸菌の延長因子EF-Tu蛋白質と相同性が有ることが示唆された。また、分子量約60kDaの蛋白質は$$gamma$$線とマイトマイシンCにより強く誘導されることから、DNA修復に直接関与する、未知の蛋白質である可能性が示された。

報告書

Catalog of gamma-rays unplaced in radioactive decay schemes

成田 孟; 喜多尾 憲助*

JAERI-M 91-037, 332 Pages, 1991/03

JAERI-M-91-037.pdf:28.72MB

この表は放射性核種の崩壊にともなって観測された$$gamma$$線のうち、崩壊図式に組み込めることのできなかった$$gamma$$線(unplaced $$gamma$$線)をまとめたもので、二つの表からなっている。第1表では、核種毎のunplaced$$gamma$$線の数の合計と観測された全$$gamma$$線の数、両者の強度比が記載されている。第2表では、unplaced$$gamma$$線をエネルギー順にならべた。後者には、これら$$gamma$$線のエネルギーと放出強度、それを放出する親核種とその崩壊様式及び半減期が記載されている。さらにこの核種の崩壊で放出される$$gamma$$線のうち、もっとも強いもののエネルギーと放出強度が与えられている。表に掲げた数値は、数例を除き、評価済み核構造データファイルENSDF(1990年2月現在)からとった。

報告書

1次元ガンマ線輸送コードBERMUDA-1DG

鈴木 友雄; 長谷川 明; 金子 邦男*; 中島 宏

JAERI-M 84-177, 20 Pages, 1984/10

JAERI-M-84-177.pdf:0.58MB

1983年度までに中性子輸送計算部分が作成されたBERMUDAコードシステムにガンマ線輸送計算機能を付加するため、まず1次元ガンマ線輸送コードBERMUDA-1DGを作成した。群定数ライブラリーは中性子120群・ガンマ線36群の2次ガンマ生成定数とガンマ線36群の全断面積を30核種について格納している。コンプトン散乱と電子対生成・消滅による群・角度還移マトリックスはコード内で計算し、特に前者ではエネルギーと散乱角の相関をクライン・仁科の式を数値積分することにより精密に取入れた。角度束を求めるための輸送方程式の解法には、群モデルによる直接積分法を用いている。ガンマ線のみの計算、中性子とガンマ線の接続計算のいずれも可能である。本報告書では計算法の概要とコードの使用法について述べている。

論文

ポリエチレンとエチレン-プロピレン共重合体の放射線酸化による酸素の消費と酸化領域

荒川 和夫; 瀬口 忠男

高分子論文集, 41(12), p.733 - 738, 1984/00

https://doi.org/10.1295/koron.41.733
 被引用回数：5 パーセンタイル：38.4(Polymer Science)

ポリエチレンおよびエチレン-プロピレン共重合体を放射線酸化したときの酸素の消費量と酸化生成物をガスクロマトグラフで定量した。厚さの異なるフィルム状試料に$$^{6}$$$$^{0}$$Co-$$gamma$$線を酸素雰囲気中で2kGy/hから20kGy/hの線量率で200kGy照射した。照射条件によって酸化はフィルム内で不均一になり、酸素の消費量のG値はフィルムが厚くなるほど、また線量率が高くなるほど減少する。酸素の消費量の実測値は拡散モデルを用いた計算値と一致し、フィルムの酸化層の厚さは線量率の-1/3乗に比例することが明らかとなった。

論文

Buildup factors of gamma rays including bremsstrahlung and annihilation radiation for water,concrete,iron and lead

竹内 清*; 田中 俊一

Nuclear Science and Engineering, 87, p.478 - 489, 1984/00

https://doi.org/10.13182/NSE84-A18514
 被引用回数：22 パーセンタイル：95.83(Nuclear Science & Technology)

平板垂直入射および平板等方入射ガンマ線の照射再生係数を典型的な軽核、中重核、重核である水、コンクリート、鉄、鉛に対してディスクリート・オーディネート直接積分コードPALLAS-PL,SP-Brを用いて計算した。これらのデータはコンプトン散乱、制動放射および消滅による二次光子の効果を含んでいる。制動放射線は重い物質の高エネルギー光子に対する照射再生係数に大きな影響を持つ。計算精度は平板水力入射6.2MeVおよび平板等方入射の8MeVガンマ線の鉛透過エネルギースペクトルおよび減衰線量についてPALLAS計算と実験との比較により、さらに0.5MeVおよび3.0MeV平板垂直入射線源からのガンマ線に対して水の照射再生係数について他の計算との比較により確められた。計算された再生係数の各物質について40mfpの深さまで鉛の0.4~15MeV以外は全て0.1~15MeVの入射エネルギーに対して表の形にまとめた。

報告書

使用済燃料輸送キャスクの遮蔽安全実験,1 PWR使用済燃料による「キャスクの形状評価のための実験」

田中 俊一; 山路 昭雄*; 坂本 幸夫; 片倉 純一; 内藤 俶孝; 足立 守; 近藤 真; 佐藤 博; 内山 順三; 小林 忠義; et al.

JAERI-M 82-201, 60 Pages, 1982/12

JAERI-M-82-201.pdf:1.99MB

使用済燃料取扱施設の遮蔽安全性評価コードシステム、同データライブラリィの検証実験計画に基づき、PWR燃料集合体とこれを収納した使用済燃料輸送キャスクを利用した「キャスク形状評価のための実験」を実施した。この実験は使用済燃料輸送キャスクの遮蔽コード、および同データライブラリィの妥当性を総合的に評価することを目的とするもので、輸送キャスク周辺における、中性子、ガンマ線のエネルギスペクトル、線量率分布、キャスク内部での中性子、ガンマ線の反応率、線量率分布等の詳細な測定が行われた。本報告書には、測定値の他、実験条件、実験方法、検出器の特性等が述べられている。

報告書

中性子捕獲$$gamma$$線実験装置

東條 隆夫; 米澤 仲四郎; 小浦 茂*; 荒井 清明*; 小森 卓二

JAERI-M 8791, 44 Pages, 1980/03

JAERI-M-8791.pdf:1.33MB

即発ガンマ線スペクトメトリーによる元素分析を目的として、JRR-3のH-6実験孔の中性子ビームを炉外に導き出して試料を照射する中性子捕獲$$gamma$$線実験装置を組立て、その特性を測定した。試料照射位置における熱中性子束としては、8$$times$$10$$^{7}$$n/cm$$^{2}$$・Sが、カドミウム比(金)としては21が得られた。スペクトロメーター(Intrinsic Ge使用)の特性としては、(1)シングル・スペクトルメーターの全吸収効率として、2.3$$times$$10$$^{-}$$$$^{5}$$(1MeV)~1.25$$times$$10$$^{-}$$$$^{6}$$(10MeV)が、(2)コンプトン抑制スペクトロメーターの抑制係数として3.5(1MeV)~5.5(8MeV)が、ダブルエスケープ抑制係数として8.34$$pm$$1.2が、(3)ペア・スペクトロメーターの効率として、4.5$$times$$10$$^{-}$$$$^{9}$$(3.5MeV)から7.3$$times$$10$$^{-}$$$$^{7}$$(10MeV)が得られた。B、CdおよびGdの定量下限値は水溶液試料、標準誤差10%、計測時間1000秒)としてそれぞれ、9.0、12.3および2.9Mgが得られた。

報告書

遮蔽ベンチマーク問題

田中 俊一; 笹本 宣雄; 岡 芳明*; 川合 将義*; 中沢 正治*; 中村 尚司*; 播磨 良子*; 平山 英夫*; 古田 悠; 三浦 俊正*; et al.

JAERI-M 7843, 219 Pages, 1978/09

JAERI-M-7843.pdf:19.05MB

本報告は、日本原子力学会「遮蔽設計法」研究専門委員会の遮蔽実験評価ワーキンググループにおいて、作成された遮蔽ベンチマーク問題を原研、遮蔽研究所において編纂したものである。本報告書には、discrete ordinate輸送計算コードとモンテカルロコードの計算手法や計算精度を評価したり、あるいは核定数を評価したりするため、中性子およびガンマ線の各種線源に対する21種類のベンチマーク問題が集録されている。

論文

In-situ gamma-ray measurement using Ge(Li) detectors

阪井 英次; 寺田 博海; 片桐 政樹

IEEE Transactions on Nuclear Science, 23(1), p.726 - 733, 1976/01

https://doi.org/10.1109/TNS.1976.4328335
 被引用回数：8

73cm$$^{3}$$クローズド・エンド同軸型Ge(Li)ガンマ線スペクトロメータを製作し、環境ガンマ線のインサイチュ測定を行なった。検出器は距離25cmで1333keVガンマ線に対して17.5%のピーク検出効率を持ち、半値幅は2.5keVであった。662keVガンマ線に対する単位線速あたりのピーク計数率は3.62cps/photon/cm$$^{2}$$sec,半値幅は2.1keVであった。ガンマ線の平行ビームに対する角度依存性をピーク計数率に関して測定し、インサイチュ測定における校正計数を求めた。インサイチュ測定からU-238,Th-232,K-40,Cs-137の土壌中の濃度および、それらの核種からの全線量率への寄与分を求めた。この結果を、採取した土壌試料の研究室における測定結果および3$$^{times}$$3$$^{N}$$aI(Tl)検出器を用いたスペクトル-線量変換演算子法の結果と比較した。特別な鉛遮蔽を製作し、plumesからのガンマ線のみを測定できるようにした。Ge(Li)検出器についても述べた。

論文

$$gamma$$線照射装置におけるエネルギー利用効率の近似計算法

星 龍夫

日本原子力学会誌, 17(8), p.432 - 438, 1975/08

https://doi.org/10.3327/jaesj.17.432

$$gamma$$線照射装置におけるエネルギー利用効率の計算を容易にするため次の点に着目して、その近似計算法を導き出した。(1)エネルギー利用効率は幾何学的効率と吸収効率との積によって表される。(2)幾何学的効率は線源と被照射体表面の形状および配置だけに依存する。(3)$$gamma$$線のエネルギーが被照射体内で十分に吸収されるように設計された照射装置では、吸収効率は主として被照射体内における$$gamma$$線最大および最小透過距離に依存する。この方法では幾何学的効率は線源および被照射体表面の形状が簡単な場合の幾何学的効率を組み合わせることによって、吸収効率は、線源および被照射体表面の複雑な形状に依存しない近似式によって容易に求められる。この近似計算法によって得られた線状線源を中心にもつ円筒形被照射体のエネルギー利用効率は、真値と$$pm$$4%以内でよく一致した。

論文

Changes in the microflora of vienna sausages after irradiation with gamma-rays and storage at 10$$^{circ}$$C

伊藤 均; 佐藤 友太郎*

Agricultural and Biological Chemistry, 37(2), p.233 - 242, 1973/02

https://doi.org/10.1271/bbb1961.37.233

市販のウィンナーソーセージを10$$^{circ}$$Cで貯蔵した場合に発生してくる微生物は主にLactobacillus、Streptococcus、酵母菌類であった。これに対し保存料を添加していない特別調製したウィンナーソーセージでは、発生してくる微生物はLactobacillus、Streptoccus、酵母菌類の他に、Micrococcus、Bacillns、Acnetobacter、Flavobacterium、Serratia、Corynebacterium、Pseudomonas等の増殖も著しかった。しかし300k-radおよび500k-rad照射されたウィンナーソーセージを10$$^{circ}$$Cで貯蔵した場合に発生してくるのはLactobacillus、Streptococcus、酵母菌類であり、特別調製品ではAcinetobacterの増殖がことに著しく、照射後に残存している微生物の中では最も照射線抵抗性が強かった。300k-rad照射された場合には、微生物の発生は3~7日間認められず、貯蔵期間は2~3倍に延長された。さらに500k-rad照射されたウィンナーソーセージでは微生物の発生は9~14日間認められず、貯蔵期間も4~6倍に延長することができた。

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