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論文

Chemical repair activity of free radical scavenger edaravone; Reduction reactions with dGMP hydroxyl radical adducts and suppression of base lesions and AP sites on irradiated plasmid DNA

端 邦樹; 漆原 あゆみ*; 山下 真一*; Lin, M.*; 室屋 裕佐*; 鹿園 直哉; 横谷 明徳; Fu, H.*; 勝村 庸介*

Journal of Radiation Research, 56(1), p.59 - 66, 2015/01

AA2014-0383.pdf:0.93MB

 被引用回数:6 パーセンタイル:36.54(Biology)

Reactions of edaravone (3-methyl-1-phenyl-2-pyrazolin-5-one) toward deoxyguanosine monophosphate (dGMP) hydroxyl radical adducts were investigated by pulse radiolysis technique. Edaravone was found to reduce the dGMP hydroxyl radical adducts through electron transfer reactions. The rate constants of the reactions were higher than 4 $$times$$ 10$$^{8}$$ dm$$^{3}$$ mol$$^{-1}$$ s$$^{-1}$$ and similar to those of the reactions of ascorbic acid, which is a representative antioxidant. Yields of single-strand breaks, base lesions, and abasic sites produced in pUC18 plasmid DNA by $$gamma$$ ray irradiation in the presence of low concentrations of edaravone were also quantified, and the chemical repair activity of edaravone was estimated by a method recently developed by the authors. By comparing suppression efficiencies to the induction of each DNA lesion, it was found that base lesions and abasic sites were suppressed by the chemical repair activity of edaravone, although the suppression of single-strand breaks was not very effective. This phenomenon is attributed to the chemical repair activity of edaravone toward base lesions and abasic sites. However, the chemical repair activity of edaravone for base lesions was lower than that of ascorbic acid.

論文

Connections between radiation and positronium chemistry

平出 哲也

Radiation Physics and Chemistry, 76(2), p.84 - 89, 2007/02

 被引用回数:3 パーセンタイル:26.9(Chemistry, Physical)

放射線化学とポジトロニウム化学には多くの接点が存在する。モーゲンセンによって提唱されたポジトロニウム形成のスパー反応モデルは多くの放射線化学の知識を必要とする。一方、このスパー反応モデルは新しいアイデアを放射線化学者に示すことができた。ポジトロニウム形成は非常に速い反応であり、Dupratreらによって示されたように、放射線化学分野のパルスラジオリシスの結果とポジトロニウム形成には非常に良い相関が見られる。低温域で見られるポジトロニウム形成の増加は低温域で形成される捕捉電子と陽電子の反応によりうまく説明されたが、放射線化学においては捕捉電子の研究とは多くされてきており、これらの研究なくして、このポジトロニウム形成機構の解明はなかったと考えられる。そして、逆に、陽電子利用により捕捉電子などの新しい研究が可能となっていくと考えられる。

論文

Primary process of radiation chemistry studied by ion pulse radiolysis

吉田 陽一*; Yang, J.*; 佐伯 昭紀*; 田川 精一*; 柴田 裕実*; 南波 秀樹; 小嶋 拓治; 田口 光正

JAERI-Review 2004-025, TIARA Annual Report 2003, p.143 - 144, 2004/11

AVFサイクロトロンの重イオンを用いたパルスラジオリシス研究のため、ナノ秒の時間分解能を持つ重イオン時間分解光吸収システムを構築した。Cイオンがシンチレータを通過する際に発する光を分析光として用い、水溶液試料を入れたサンプルセルの底面に設けたレンズ集光機能を持つ光ファイバーを通して光検出器に導き、フォトンカウンティング法により水中に生成する活性種を測定した。観測波長を480nmとし、水の有る場合と、無い場合の光強度の差を用いて、水和電子の吸光度を算出した。光強度の絶対値の評価ができていないため詳細な定量的議論ができないものの、水和電子の減衰には、10ns程度の速い減衰過程とそれに続く遅い減衰過程があることがわかった。このような二成分の減衰は軽イオンを用いた海外での研究や、吸収でなく発光測定法による研究においても観測されており、速い減衰過程は高密度励起に起因すると考えられる。

論文

Primary process of radiation chemistry studied by ion pulse radiolisys

吉田 陽一*; Yang, J.*; 関 修平*; 佐伯 昭紀*; 田川 精一*; 柴田 裕実*; 田口 光正; 小嶋 拓治; 南波 秀樹

JAERI-Review 2003-033, TIARA Annual Report 2002, p.145 - 146, 2003/11

AVFサイクロトロンからのCイオンを、試料液面上に設置したシンチレータを通過させ、水溶液試料に照射した。Cイオンがシンチレータを通過する際に発する光を、分析光として用い、試料容器底面に設けたレンズ集光機能を持つ光ファイバーを通して、光測定系に導いて生成物の吸光特性を調べた。吸光度は、溶質の存在する場合と、無い場合の光強度の差を用いて算出した。Cイオン照射により生成したOHラジカルとの反応により生成した(SCN)$$_{2}$$$$^{-}$$の過渡吸収時間プロファイルを480nmで測定した。この結果得られた吸光度は20nsで立ち上がることがわかった。これは、システムの時間分解能に等しい。また、吸光度の減衰は、10ns程度の速い減衰過程とそれに続く遅い減衰過程が観測された。この速い減衰過程は高密度励起に起因するものと考えられる。

論文

Pulse radiolysis study on reactions of a hydrated electron with europium(III); Aminopolycarboxylate complexes in aqueous perchlorate media

永石 隆二; 木村 貴海; 吉田 陽一*; 古澤 孝弘*; 田川 精一*

Journal of Physical Chemistry A, 106(39), p.9036 - 9041, 2002/10

 被引用回数:2 パーセンタイル:5.84(Chemistry, Physical)

ユウロピウム(III)の還元に及ぼす配位状態の影響を解明するため、パルスラジオリシス法により水和電子とアミノポリカルボン酸錯体との反応の速度定数を測定した。ここで、錯体の内圏水和数が異なる9種類のアミノポリカルボン酸を用い、錯体の水和数や安定度定数,酸化還元電位と速度定数との線形関係を見いだした。このような錯体の還元機構を明らかにするため、速度定数の温度依存性により反応の活性化パラメータを評価し、ユウロピウムの3価/2価間の配位状態変化に伴う配位子の再配向が反応に直接反映していること、つまり、反応に対する支配因子がエントロピー項であることを明らかにした。さらに、速度定数のイオン強度依存性により還元機構における拡散過程について検討した。

報告書

微小領域線量分布測定装置

田口 光正; 南波 秀樹; 青木 康; 渡辺 立子*; 松本 裕一*; 渡辺 宏

JAERI-Tech 96-046, 65 Pages, 1996/11

JAERI-Tech-96-046.pdf:1.66MB

重イオン照射により固体及び液体中に付与される高密度なエネルギー付与によって誘起される現象を理解するために、TIARA施設内のAVFサイクロトロンの垂直ポートに、重イオンによるエネルギー付与の空間分布測定及び高速時間分解吸収・発光測定の可能な微小領域線量分布測定装置を設置した。本報告書は、装置の仕様、性能、運転方法の説明及び基本データをまとめたものである。

報告書

地下水化学に対する放射線影響に関する研究(2)

藤村 庸介*

PNC TJ1602 96-002, 138 Pages, 1996/02

PNC-TJ1602-96-002.pdf:3.29MB

高レベル廃棄物の地層処分における健全性の確保のためには地下水の化学環境の把握が重要で、化学環境に及ぼす重要な因子として地下水の放射線誘起反応の検討が必要となる。塩素イオンは地下水の溶存イオンの重要な成分の一つと考えられるため、水溶液中の塩素オキソ酸の放射線反応の検討を行った。水の分解で生ずる化学種とこれらイオンとの素反応の速度定数をパルスラジオリシス、レーザーフォトリシス法で決定した。酸化・還元反応の結果生成する各種イオンの収量を分光測定やイオンクロマトグラフィー法を分析手法として用い、水溶液中の塩素イオン、塩素オキソ酸の放射線誘起反応を追跡した。計算による実験結果の再現性を検討することから、水溶液中の塩素イオン、塩素オキソ酸の放射線誘起酸化還元反応の現状と課題を整理した。

論文

ポジトロンビーム

岡田 漱平

放射線化学, (50), p.34 - 39, 1990/00

エネルギー可変単色陽電子ビーム、低速陽電子パルスビームなどが使えるようになってきて、陽電子利用は、アイソトープから得られる白色陽電子の物質中での消滅を扱っていた時代から、飛躍的進歩をとげている。本稿では、新しい陽電子ビーム利用のうち、放射線化学に関連したものを中心に、種々の過程の分離検出、陽電子消滅誘起質量分析などを紹介するとともに、低速陽電子パルスラジオリシスなどの将来的手法を提案する。また、GSIの重イオン衝突実験における真空のスパークで現れる陽電子ピークの解明、宇宙科学への利用、反水素創生などの基礎分野への陽電子ビーム利用について紹介する。

口頭

Yield of transient species in NaBr aqueous solution observed in ion beam pulse radiolysis of H$$^+$$, He$$^2$$$$^+$$, C$$^5$$$$^+$$ and Ne$$^8$$$$^+$$ ions

岩松 和宏; 山下 真一*; 田口 光正; 木村 敦; 倉島 俊; 勝村 庸介

no journal, , 

高LET放射線であるイオンビームは低LET放射線である$$gamma$$線や電子線などとは異なる照射効果を引き起こす。その照射効果はイオンビームの飛跡にそった高密度かつ不均一な活性種分布に由来する。イオンビームの照射効果の解明を目的に、低LET放射線での蓄積から放射線分解の挙動がよくわかっている水を媒体として研究を行った。水分解生成物のうち生成量も多く強力な酸化剤である水酸化(OH)ラジカルに着目し、そのプローブとしてBr$$^-$$イオンを用い時間分解光吸収測定実験を行った。イオン種としては19.2MeV/uのH$$^+$$、11.4MeV/uのHe$$^2$$$$^+$$、15.8MeV/uのC$$^5$$$$^+$$、12.8MeV/uのNe$$^8$$$$^+$$を用いた。OHラジカルとBr$$^-$$との反応で過渡的に生成するBr$$_2^-$$の光吸収が375nm($$varepsilon$$[Br$$_2^-$$]=9000M$$^-$$$$^1$$cm$$^-$$$$^1$$)の波長で観測され、照射直後から2分子反応により減少した。吸光度から生成収率(個/100eV)を求めたところ、照射直後の収率は、原子番号の増加とともに1.8から0.6まで減少した。原子番号が大きくなるにつれ、トラック内のラジカル初期密度が増加し、ラジカル同士が反応し、その結果Brと反応したOHラジカルが減少したためと考えられる。Br$$_2^-$$の減少速度は原子番号の増加とともに早くなった。これは、二分子反応で消滅するBr$$_2^-$$の濃度が、LETすなわち原子番号の増加に伴い増加したことが原因と考えられる。現在、トラック構造モデルに基づいた3次元化学反応解析を進めている。

口頭

An Investigation on radiation-induced chemical reactions in highly concentrated sodium chloride solutions

端 邦樹; 山下 真一*; 室屋 裕佐*; 勝村 庸介*; 塙 悟史; 笠原 茂樹; 塚田 隆

no journal, , 

放射線場にある海水が構造材料に与える影響を評価するために海水のラジオリシス現象に関する研究を進めている。海水のように高濃度の食塩水中では、塩化物イオンが水のラジオリシスの初期過程にまで影響を及ぼすことが懸念される。ラジオリシスの初期過程では水分解由来の化学種がスパーと呼ばれる局所領域に偏在しており、ここでのラジカル同士の反応がその後の過酸化水素などの安定生成物の収量に大きく影響を与えるため、塩化物イオンがスパー内の反応プロセスにどのように寄与しているかということを理解することは海水のラジオリシス現象を把握するうえで極めて重要である。本研究ではパルスラジオリシス実験よって食塩水のスパー内反応を観測し、シミュレーション結果と比較することでスパー内の反応プロセスのデータセットの改良(具体的には個々の速度定数の再評価)を行った。改良の結果、酸性系での実験結果に対する再現性が得られた。

口頭

海水及びその濃厚系での水の放射線分解のプライマリ収量の実験的評価

永石 隆二; 近藤 孝文*; 神戸 正雄*; 吉田 陽一*; 井上 将男

no journal, , 

福島第一原子力発電所事故では冷却水に海水が使われ、その塩分に含まれるハロゲン化物が水の放射線分解に重大な影響を及ぼすため、純水及び無限希釈水を対象とした従来の均一反応計算では、海水等の塩水溶液中の溶存種や生成物の挙動解析が極めて困難である。したがって、分解生成物(ラジカル・分子)の収量や放射線誘起反応に対する塩濃度依存性(塩効果)の解明・評価が急務である。そこで本研究では、低LET(線エネルギー付与)放射線を用いた定常・パルス照射実験の結果をもとに、上記計算での入力データとして不可欠な水の分解のプライマリ(1次)収量の評価を、海水及びその濃厚系に対して試みた。

口頭

炭酸塩スラリーの親水性変化に伴う水素保持に関する放射線分解研究,2; スラリー間隙水の局所粘度のパルスラジオリシス測定

永石 隆二; 桑野 涼*; 伊藤 辰也; 神戸 正雄*; 吉田 陽一*; 田牧 諒哉*

no journal, , 

スラリー等の高粘性の懸濁水に保持されている水素は懸濁水中の間隙水に気体(気泡)の状態で存在している。ここで、水素の保持は懸濁水のマクロな粘度(特性)で決まるが、溶存種時の反応、気体に至る過程等の水素の挙動は主に間隙水の粘度で決まる。このような局所・部分的な粘度は一般的に不明である。これを評価することは、スラリー等による水素の保持・放出メカニズムを詳細に解明する上で重要である。そこで本報告ではシリーズ発表の2番目として、ナノ秒のパルスラジオリシス法を用いて、間隙水の分解ラジカルとして生成した水和電子の反応(減衰)速度を過渡的に測定して、炭酸塩スラリーと、これに親水性(吸水性)低下処理を施したスラリーの間隙水の粘度をそれぞれ評価して、これらを比較した。

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