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報告書

ホット試験室施設の運転と技術開発; 平成15年度

ホット試験室

JAERI-Review 2005-003, 105 Pages, 2005/02

JAERI-Review-2005-003.pdf:21.21MB

本報告書は、平成15年度のホット試験室の活動について燃料試験施設,WASTEF及びホットラボの3施設の運転管理とそれぞれの施設で進めた技術開発についてまとめたものである。燃料試験施設では、東京電力・福島第2発電所1号機で5サイクル照射されたBWR燃料集合体の受入及び集合体試験,55GWd/t先行照射燃料の燃料棒非破壊試験及び核燃料サイクル開発機構からの照射用ガドリニア燃料集合体の材料強度試験等を実施した。また、「むつ」使用済燃料集合体については、再組立作業及び照射後試験を継続,実施した。WASTEFでは、原子炉構造材料の高圧水中複合環境下低歪速度試験,再処理施設用新材料等の腐食試験,廃棄物処分におけるバリア性能評価試験,TRU窒化物等の物性試験を実施した。また、TRU窒化物燃料の熱物性測定にかかわる気密ボックス型の熱拡散率測定装置及び比熱容量測定装置を新たに整備した。ホットラボでは、廃止措置計画に基づき、小型鉛セル3基の解体・撤去作業を実施するとともに、材料研究室内の透過型電子顕微鏡等をWASTEFに移設した。

論文

Depth profile of tritium in plasma exposed CX-2002U

田所 孝広*; 磯部 兼嗣; 大平 茂; 洲 亘; 西 正孝

Journal of Nuclear Materials, 283-287(Part2), p.1048 - 1052, 2000/12

 被引用回数:2 パーセンタイル:79.68(Materials Science, Multidisciplinary)

プラズマ対向壁候補材の一つであるCX-2002U試料に高フルーエンスD/T RFプラズマを照射し、試料中の深さ方向トリチウム濃度分布をオートラジオグラフィの手法を用いて測定した。D/Tガス照射との比較から、低エネルギーD/T原子が試料内部深さ方向位置100$$mu$$m付近まで拡散していることがわかった。また、深さ方向トリチウム濃度分布から導きだした拡散係数は、照射時試料温度293Kにおいては1.7$$times$$10$$^{-16}$$m$$^{2}$$/s,573Kにおいては2.3$$times$$10$$^{-15}$$m$$^{2}$$/sとなり、従来のバルク拡散における値と比較して10$$^{7}$$程度大きいことから細孔内拡散が保持量に重要な役割を果たしていることがわかった。D/T RFプラズマ照射後、酸素RFプラズマを照射した試料における結果から、試料内部深さ方向位置100$$mu$$m付近までのトリチウムが除去されていることがわかり、試料内部のトリチウム除去に酸素RFプラズマ照射が有効であることがわかった。

論文

ガドリニウム造影剤の体内残留を高感度で検出

小林 勝利; 羽鳥 晶子*

Isotope News, p.12 - 14, 1998/02

ガドリニウム(Gd)造影剤は、磁気共鳴断層撮影(MRI)用に開発された薬剤で一般に広く使われている。最近、厚生省の緊急安全性情報で、まれにショックやアレルギー反応などの副作用を起こすことが発表されている。従来は、放射性$$^{153}$$Gdなどで標識した造影剤を動物に投与して求めるので施設の管理や取り扱いなどに難点があるが、方法は、非放射性のGd(濃縮率30%)造影剤をラットに投与し、一定期間飼育後に血液や尿、臓器、全身切片などを採取して原子炉で照射する。生成した$$^{153}$$Gdの放射能を高純度ゲルマニウム検出器で定量し、さらにイメージングプレート・オートラジオグラフィシステム(BAS)で放射線画像としてとらえ、体内の残留分布を求める。試料調製が容易で、普通の実験室で扱えるとともに、動物試験と臨床試験における体内吸収、排泄の動態などの情報から種々の知見を得ることが可能となった。

論文

Whole-body autoradiography and microautoradiography in eels after intra-arterial administration of $$^{125}$$I-labeled eel ANP

坂口 創*; 鈴木 宏之*; 萩原 啓実*; 海谷 啓之*; 竹井 祥郎*; 伊藤 政幸; 柴部 禎巳; 広瀬 茂久*

American Journal of Physiology; Cell Physiology, 271, p.R926 - R935, 1996/00

$$^{125}$$Iで標識したウナギ心房性ナトリウム利尿ペプチド(eANP)を腹部動脈また背部動脈から、淡水と海水に適応したウナギ、Anguilla japonicaに投与し、各組織の放射活性の分布を全身オートラジオグラフィにより調べた。放射活性は鰓にもっとも多く、腎臓、心房、肝臓、膀胱にも結合を確認した。組織のミクロ光顕観察では、鰓の二次鰓弁の出鰓動脈側の部分に強い結合があった。また、鰓の出鰓動脈、腎臓の糸球体、心房の心外膜と心内膜、肝臓の胆汁管、頭腎の間腎細胞、脳下垂体のプロラクチン細胞にも特異的結合をみとめた。淡水ウナギと海水ウナギを比較すると、海水ウナギの方が淡水ウナギより特異的結合が少なく、特に鰓の二次鰓弁においてその差は顕著であった。ウナギは環境水の塩濃度に対応して浸透圧調節をする組織の中でANP受容体の量を加減している。

論文

放射性同位元素とその管理法

柴部 禎巳

生物・医学領域における最新オートラジオグラフィの手技とその応用, p.11 - 13, 1993/11

オートラジオグラフィによく使用される核種の物理定数などの解説と使用にあたっての実験上、放射線管理上の注意すべき問題点の説明をした。

論文

花崗岩に収着した$$alpha$$核種のオートラジオグラフィーによる研究

熊田 政弘; 佐川 民雄

Radioisotopes, 40(6), p.240 - 243, 1991/06

花崗岩薄片に$$^{237}$$Npと$$^{239}$$Puの$$alpha$$核種を収着させ、固体飛跡検出器を用いて薄片表面の$$alpha$$オートラジオグラフィーを実施した。$$alpha$$核種は花崗岩中に10%程度しか含有されていない黒雲母に選択的に収着しており、プルトニウムはネプツニウムに比較して相対的に黒雲母に濃集した。薄片の顕微鏡観察と$$alpha$$トラック密度から、黒雲母への$$alpha$$核種の収着を鉱物学的に検討し、$$alpha$$核種はイオン交換により吸着していると推定した。

報告書

岩石コアを用いた放射性核種の拡散実験

熊田 政弘; 岩井 孝幸*; 佐川 民雄; 鈴木 隆次*; 西山 勝栄*

JAERI-M 90-179, 21 Pages, 1990/10

JAERI-M-90-179.pdf:1.27MB

高レベル放射性廃棄物に含まれる長寿命核種の一つである$$^{237}$$Npの大気雰囲気中における有効拡散係数を直径40mm厚さ5mmの花崗岩試料を用いて求めると共に、厚さ20mmの花崗岩試料中に拡散したネプツニウムの様子を切断面の$$alpha$$オートラジオグラフィーにより調べた。その結果、地下水に飽和した花崗岩中を拡散する$$^{237}$$Npの有効拡散係数は2.5$$times$$10$$^{-13}$$m$$^{2}$$/secとなった。また、固体飛跡検出器を用いた$$alpha$$オートラジオグラフは花崗岩中の黒雲母がStrage poreとなる間隙を有し、拡散種を保持していることを示した。

報告書

バイオイメージアナライザー出力像の定量解析

田中 高彬

JAERI-M 90-049, 25 Pages, 1990/03

JAERI-M-90-049.pdf:0.86MB

輝尽発光体で作られたイメージング・プレート上に放射線像を記憶させ、レーザー光による励起とコンピュータによるデータ処理で像を再生する機能を持ったバイオイメージアナライザーは、生物試料のオートラジオグラフィ像の測定に使用されている。この機器から得られる二次元放射線像出力を定量的に解析するための研究を行った。輝尽発光体に記憶された放射線像は照射後の環境温度や経過期間に依存した像の退行を示す。$$beta$$線を一定時間照射し、10$$^{circ}$$Cから40$$^{circ}$$Cの環境温度のもとで1時間から14日間にわたる経過期間毎に出力を測定した。また、照射時間の関数として求められた出力から、フェーディングのない絶対出力を決定した。各期間毎のフェーディング率を算定し、各状況毎のフェーディング補正式を経過期間の関数として求めた。$$alpha$$線および$$gamma$$線照射後のフェーディングについても検討したところ、$$beta$$線の場合と一致することが確認された。

論文

オートラジオグラフィ実習

高田 和夫; 葉田 可林*

新ラジオアイソトープ : 講議と実習, p.391 - 415, 1989/00

RI取扱いのための入門書「ラジオアイソトープ;講義と実習」が、13年ぶりに改訂されることになり、表記項目について執筆を依頼された。本稿は、これを受けて記述したものである。当研究所基礎過程における実習内容をまとめた。

論文

$$gamma$$線標準線源のサイズとオートラジオグラフィ

富永 洋; 立川 登

Isotope News, (9), P. 23, 1976/09

$$gamma$$線スペクトロメーターの効率校正の正確さを期するため、用いる標準線源のサイズをオートラジオグラフィにより試験した経験を紹介した。また線源サイズと効率補正係数との関係についても述べた。

論文

オートラジオグラフィによるプルトニウム皮膚汚染の解析;(II),表面汚染状態の汚染時間による変化と除染後の状態

田代 晋吾

保健物理, 5, p.187 - 193, 1970/00

プルトニウムの皮膚に対する汚染はレプルトニウムの化学的な性質と皮膜の生理学的な性質から,非常に複雑な様相を呈している。しかしプルトニウムの皮膚汚染の評価や除染を的確に行なうためには,汚染しているプルトニウムの量を正しく算定すると同時に,その汚染状態を微視的に把握する必要があると考えられる。特に,プルトニウムの経皮吸収を論ずるときには,皮膚における汚染状態の詳細な知識が要求されるであろう。このような観点から,前報に引続き,プルトニウムとして塩化プルトニウムの1規定塩酸溶液を用い,また皮膚モデルとして生豚皮を使用して,その汚染状態をオートラジオグラフィによって観察し,汚染時間によって表皮,すなわち,皮野,皮溝,毛,毛包なとの汚染状態がどのように変化するかを追求した。さらに,除染剤として中性洗剤,EDTA,次亜塩素酸ナトリウムを使用して除染後の残存汚染状態の変化を調べた。

論文

オートラジオグラフィによる$$beta$$線放射塵埃の放射能および粒度分布の測定法

松井 浩

Radioisotopes, 19(11), p.539 - 545, 1970/00

$$beta$$線放射粒子からなる塵埃の放射能および粒度分布を測定する方法の1つとして,オートラジオグラフィによる方法を検討した。X線フィルムと原子核乾板の$$beta$$線に対する黒化特性を比較し,分布測定上の問題点を調べた。X線フィルムの現像時間および温度の変化に対する黒化径の誤差は,それぞれ土0.1分,士0.5$$^{circ}C$$のとき2$$sim$$3%であり,無視できる程度であった。線源と乾板の問の隔離層としてライファンを使用した場合50$$mu$$($$sim$$5mg/cm$$^2$$)程度までは核分裂生成物からの$$beta$$線に対して黒化径の変化を示さなかった。

論文

オートラジオグラフィによるプルトニウム皮膚汚染の解析,1; 表面汚染状況の検索

田代 晋吾

保健物理, 2(3), p.128 - 133, 1967/00

近年、我国においてもようやくプルトニウムの取扱いが本格化するにつれて、その安全性が重要な課題となってきた。これには種々の問題を含んでいるが、皮膚汚染の評価とその処置法もその一つである。この問題はプルトニウムの皮膚からの体内浸透との関連で、より重要になっている。事実、外国における事故記録$$^{1}$$$$^{)}$$や実験$$^{2}$$$$^{)}$$によると健康な皮膚からも内部浸透圧を生じている。しかし、その浸透率や浸透の機構は不明確で、皮膚汚染に対する評価も定まっていないように思われる。このことはとりもなおさず、プルトニウムの化学的多様性とともに、皮膚そのものの複雑さに起因していると考えられる。

口頭

蛍光板によるオートラジオグラフィ技術の開発

酒井 卓郎; 飯倉 寛; 松林 政仁; 栗田 圭輔*; 河地 有木*

no journal, , 

オートラジオグラフィ法は、RI等のトレーサーが生体内でどのように分布しているかを可視化する手法として広く利用されている。また、福島第一原子力発電所事故以降、放射性セシウムが広く環境中に拡散し、その移行・集積の過程を観察する手法としても注目されているが、オートラジオグラフィ法は、RIから放出される電離放射線の強度分布をイメージングプレート等で観察するバッジ法であり、経時的な変化を観察することは困難であった。今回、蛍光板と冷却CCDカメラを利用した新たな撮影方法を開発した。放射性セシウム($$^{137}$$Cs)からの$$beta$$線の最大エネルギーは、512keV(94.4%), 1176keV(4.6%)であるため、薄い金属箔であれば十分透過することが見込まれる。そのため、蛍光板はアルミ箔の上に蛍光体粉末(ZnS:Ag)を塗布することで製作した。被写体は$$^{137}$$Csを吸収したダイズの葉であり、$$beta$$線による発光を冷却型CCDカメラにより撮影した。その結果、葉脈に集積した$$^{137}$$Csをはっきりと画像化できた。本手法は、植物が生息できる環境下での経時的な連続撮影も可能であるため、トレーサーの移行過程を観察することも容易である。

口頭

蛍光板によるオートラジオグラフィ技術の開発,2

酒井 卓郎; 飯倉 寛; 栗田 圭輔*; 鈴井 伸郎*; 尹 永根*; 石井 里美*; 河地 有木*

no journal, , 

オートラジオグラフィ法は、RIを利用したトレーサーが生体内でどのように分布しているかを可視化する手法として広く利用されている。現在、我々は放射性セシウムの植物体内での動態を観察することを目指して、経時的観察可能なオートラジオグラフィ技術の開発に取り組んでおり、その現状を報告する。被写体からの$$beta$$線を可視光像に変換する蛍光板は、支持枠にアルミ膜を貼り付け、蛍光体粉末(ZnS:Ag)を塗布することで作製した。蛍光体層の厚さは0.4mm、視野は96mm$$times$$96mmである。光学系・カメラを設置する暗箱はL字型とし、蛍光面はミラーを介して観察、被写体からの$$gamma$$線を遮蔽できる構造とした。また、焦点距離500mmの凸レンズを蛍光面との焦点位置に設置し、カメラから臨む蛍光面を無限遠の虚像とする光学系とした。こうすることで、レンズ交換時などのフォーカス調整を簡便に行うことが可能である。蛍光板・カメラを含む測定系全体は、外部から遮光されており、植物育成環境を妨げることなく測定できる。露光時間2分で、十分明るい画像が取得できており、本手法が有効に動作することが確認できた。

口頭

広視野を有する植物観察用オートラジオグラフィ技術の開発

酒井 卓郎; 栗田 圭輔; 飯倉 寛; 鈴井 伸郎*; 尹 永根*; 石井 里美*; 河地 有木*

no journal, , 

オートラジオグラフィ法は、RIを利用したトレーサーが生体内でどのように分布しているかを可視化する手法として、植物研究において広く利用されている。我々は、放射性セシウムなどの有害元素や、リンや鉄などの必須元素の植物体内動態を観察することを目指して、経時的観察可能なオートラジオグラフィ技術の開発に取り組んでいる。現在、本格的な植物研究への応用を目指し、広視野で植物体を観察できる撮影システムの開発を行っており、その現状を報告する。撮影視野は、より広い方が望ましいが、被写体のオートラジオグラムを検出する面の大きさに制限される。このため、検出面自体は現実的なサイズである200mm$$times$$200mmとし、水平方向に2面並べて、2個体を同時に観察できるようにした。検出面の材質としては、同一形状の物を比較的安価に入手できるプラスチックシンチレータを利用した。この検出面を取り付ける暗箱はT字型で、検出面・カメラを含む測定系全体は、外部から完全に遮光されている内部に設置し、植物育成環境を妨げることなく撮影できる構造となっており、実際に植物観察を行った結果に関して発表する。

口頭

蛍光板を利用したオートラジオグラフィ技術で植物体内の元素動態を観る

栗田 圭輔; 鈴井 伸郎*; 尹 永根*; 石井 里美*; 飯倉 寛; 河地 有木*; 酒井 卓郎

no journal, , 

オートラジオグラフィは、放射性同位元素(RI)を含む試料をイメージングプレート(IP)等に密着させ、その濃度分布を可視化する手法であり、植物研究分野においても広く普及している。しかしながら、撮像時には植物をIPに圧着させつつ、暗所で露光する必要があるため、投与したRIの動きを、植物が生きた状態で経時的に捉えることは困難であった。そこで我々は、明環境下において連続撮像可能なオートラジオグラフィ技術の開発を行っており、2018年には蛍光板や高感度CCDカメラ、暗箱等を用いた測定システムによりダイズ中のCs-137動態の観察に成功している。本技術ではIPの代替として、市販のアルミ箔上に蛍光体粉末(ZnS:Ag)を塗布した蛍光板を用いる。この蛍光板を、アルミ箔を外側に向けた状態で暗箱の窓に設置することで、植物育成環境の可視光を遮断する。これにより、暗箱内部のみを暗環境に維持できる。撮像対象となる植物は蛍光板表面に設置する。植物中のRIから放出される$$beta$$線の一部が、アルミ箔を透過し蛍光体を発光させる。この発光を暗箱内部のCCDカメラで連続的に撮像することで、生きた植物体内の元素の動きが可視化できる。本技術がCs-137以外のRIにも適用可能かを調査するため、ダイズにFe-59を経根吸収させ、葉や茎における鉄分布の経時変化の撮像を試みた。発表ではこの結果の他に、Cs-137を吸収させたダイズの撮像結果やCs-137点線源による撮像能の評価について報告する。また、Cs-137やFe-59以外にどのようなRIが本技術で利用可能かについて議論する。

口頭

植物観察用ライブオートラジオグラフィ技術の開発と応用

酒井 卓郎

no journal, , 

量子科学技術研究開発機構高崎量子応用研究所と共同して、2015年頃から中性子ラジオグラフィの測定系を応用した植物用オートラジオグラフィ技術の開発を始めた。当初、ZnS:Ag蛍光体を用いた試験用蛍光板を作製し、放射性セシウムを吸収したダイズの葉のオートラジオグラフを冷却型CCDカメラで撮影できることを確認した。その後、生きた植物体に光を当てた状態での元素動態を観察するため、新たな蛍光板と暗箱を作製し、発光面やカメラを外部から完全に遮光した計測系を構築して、ダイズ中のセシウムの動態を10分間隔で3日間にわたり観察することに成功した。2019年からは、本格的に植物研究を実施するため、視野を拡大した暗箱を新たに製作し、明環境下におけるオオムギ中の鉄移行の初期過程を観察しており、十分な時間分解能でオートラジオグラフが撮影できることを確認した。

特許

磁場による投影オートラジオグラフィ法

酒井 卓郎; 飯倉 寛

栗田 圭輔*; 河地 有木*

特願 2019-066735  公開特許公報

【課題】オートラジオグラフィ法で被写体内のべータ線放出核種の分布を撮影する方法において、被写体と撮影面が離れている場合でもボケの少ない画像を得る方法を提供すること。 【解決手段】ベータ線30を放射する被写体10を転写する撮影面を、前記被写体10と所定の間隔をおいて配置すると共に、前記被写体10と前記撮影面との間に磁場を印加し、前記被写体10から放出されるベータ線30を前記撮影面に投影する。

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