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報告書

中部日本東濃地域における珪長質火成岩類の記載岩石学データ

植木 忠正; 丹羽 正和

JAEA-Data/Code 2018-005, 94 Pages, 2018/08

JAEA-Data-Code-2018-005.pdf:15.6MB

山地の発達過程は、隆起量・侵食量に加え、動水勾配の変化に伴う地下水流動の長期的な変化にも影響を及ぼす要因となる。山地の隆起開始時期や発達過程を把握するための地質学的研究手法の一つとして、後背地解析がある。東濃地科学センターではこれまで、後背地を推定するための個別要素技術の整備を進めており、それらの適用性の確認として、中部日本東濃地域を対象とした事例研究を行ってきた。本報告書は、その事例研究の結果得られた基盤岩(珪長質火成岩類)の肉眼および顕微鏡下による岩石記載、および走査型X線分析顕微鏡による測定に基づく岩石表面の元素分布のデータを資料集として取りまとめたものである。

論文

幌延深地層研究センターの深度の異なる水平坑道を対象とした掘削損傷領域の水理力学特性の検討

青柳 和平; 石井 英一

第14回岩の力学国内シンポジウム講演論文集(インターネット), 6 Pages, 2017/01

堆積軟岩を対象とする幌延深地層研究センターの深度250mおよび350mの調査坑道において生じた掘削損傷領域(Excavation Damaged Zone: EDZ)の水理・力学特性を検討することを目的として、透水試験、コア観察、BTV観察を行った。結果として、250m調査坑道ではEDZの進展幅は壁面から約1.0mであり、EDZの透水係数は、健岩部と比較して約2-3オーダー程度大きかった。一方、350m調査坑道では、EDZの進展幅は壁面から0.4mまでであったが、EDZの透水係数は健岩部と比較して約5オーダー程度大きい結果であった。これらの関係性について、地山強度比と岩盤中のせん断変形に伴う局所的なダイラタンシーの程度を評価する指標であるDuctility Index(DI)の2つの物理パラメータを基に、深度と岩種の違いによるEDZの水理力学特性を検討した。結果として、EDZの進展幅は地山強度比と関連しており、EDZの透水係数の増大は、DIの値の違いにより説明できることが示唆された。

論文

A New visualization technique for the study of the accumulation of photoassimilates in wheat grains using [$$^{11}$$C]CO$$_{2}$$

松橋 信平; 藤巻 秀; 内田 博*; 石岡 典子; 久米 民和

Applied Radiation and Isotopes, 64(4), p.435 - 440, 2006/04

 被引用回数:16 パーセンタイル:23.42(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

非侵襲でのコムギ種子への光合成産物の蓄積の可視化を、[$$^{11}$$C]CO$$_{2}$$とポジトロンイメージング装置(PETIS)を用いた計測により試みた。コムギの最大展開葉の中央部に[$$^{11}$$C]CO$$_{2}$$を供給して生産させた光合成産物が、[$$^{11}$$C]CO$$_{2}$$吸収から53分で穂に到達し、徐々に種子へ蓄積する過程の画像化に成功した。得られた画像では、種子の一粒一粒を識別することができた。画像データを用いて、各種子粒への光合成産物の蓄積について調べたところ、それぞれの種子で蓄積の経時曲線が異なることがわかった。本研究により、PETISが生きた植物内での物質の輸送や分配といった動態の計測と解析に有効な手法であることを示した。

論文

Anisotropic deformation effect on the fracture of core components made of two-dimensional C/C composite

角田 淳弥; 柴田 大受; 石原 正博; 伊与久 達夫; 辻 延昌*

Key Engineering Materials, 297-300, p.143 - 147, 2005/11

C/C複合材は高温ガス炉の炉内構造物の材料として有望であるが、繊維に対して平行方向と垂直方向とで熱・機械的特性に大きな異方性を有しており、構造材の強度特性の評価は困難である。本研究では、中性子照射条件の黒鉛の応力解析に用いられている有限要素法を用いたVIENUSコードをC/C複合材の異方性を取り扱えるように改良し、2次元C/C複合材で炉内構造物を製作した場合について、弾性係数,熱膨張率等の異方性をパラメータとして炉の運転状態に応じた変形・応力解析を行った。また、解析結果に基づき構造物の破壊強度を競合リスク理論を用いて評価した。その結果、2次元C/C複合材の層間のせん断応力が破壊を生じる要因の一つであることを示した。

報告書

第3回イオンビーム生物応用研究ワークショップ論文集; 2004年9月29日,高崎研究所

松橋 信平; 鈴井 伸郎; 石岡 典子

JAERI-Conf 2005-010, 79 Pages, 2005/09

JAERI-Conf-2005-010.pdf:8.08MB

TIARAのイオンビームを利用したバイオ分野の研究をより一層発展させるため、第3回イオンビーム生物応用研究ワークショップ「ポジトロンイメージングを用いた植物研究の新展開; リアルタイム画像で見る植物の機能」を平成16年9月29日、日本原子力研究所高崎研究所ベンチャー棟大会議室において開催した。本ワークショップは、植物ポジトロンイメージング技術の一層の普及,産学官の連携推進、及びポジトロンイメージングによる植物機能解析研究の今後の研究計画に資することを目的とした。イオンビームを用いた生物応用研究,ポジトロンイメージング法を用いた植物機能解析の研究、及びポジトロンイメージング計測を支える技術の研究開発などについて成果報告があり、ポジトロンイメージング研究の将来展望について討議した。

論文

TIARA研究発表会報告

荒川 和夫

放射線化学, (80), p.57 - 59, 2005/09

第14回TIARA研究発表会の開催結果について報告したもので、研究発表会の趣旨,特徴プログラム構成について紹介するとともに、特別講演(1件),特別セッション(発表3件),口頭発表10件について講演・発表内容の概要をまとめた。

論文

Quantitative modeling of photoassimilate flow in an intact plant using the Positron Emitting Tracer Imaging System (PETIS)

松橋 信平; 藤巻 秀; 河地 有木; 阪本 浩一; 石岡 典子; 久米 民和

Soil Science and Plant Nutrition, 51(3), p.417 - 423, 2005/06

 被引用回数:20 パーセンタイル:47.84(Plant Sciences)

高濃度炭酸ガス環境に対する植物の応答を明らかにすることを目的に、異なる炭酸ガス濃度下での光合成産物の移行をポジトロンイメージング装置で計測し、輸送速度と輸送中の分配について定量的解析を行った。炭酸ガス濃度を通常大気中(350ppm)及び高濃度(1000ppm)としたソラマメの本葉から$$^{11}$$CO$$_{2}$$を吸収させ、茎中での$$^{11}$$C光合成産物の移行をポジトロンイメージング計測により画像化した。得られたデータを伝達関数法を用いた数理的な手法により解析した結果、本葉の炭酸ガス濃度上昇への応答として、茎中での光合成産物の移行速度と根への分配比が高まることを明らかにした。また、光合成産物の輸送速度は、$$^{11}$$CO$$_{2}$$を吸収させた本葉から遠くなるほど大きくなることを明らかにした。

論文

Effect of $$gamma$$-irradiation on latent tracks of polyethylene terephthalate (PET) film

廣木 章博; 浅野 雅春; 八巻 徹也; 吉田 勝

Chemical Physics Letters, 406(1-3), p.188 - 191, 2005/04

 被引用回数:8 パーセンタイル:70.95(Chemistry, Physical)

本論文では、重イオン照射したポリエチレンテレフタレート(PET)膜の潜在飛跡に及ぼす$$gamma$$線照射の影響を検討した。Xeイオン照射したPET膜にエッチングの前処理として$$gamma$$線を0-160kGy照射し、その後、70$$^{circ}$$C, 0.2M NaOH溶液中で所定時間エッチングを行い、イオン穿孔膜を作製した。イオン穿孔膜の孔径を、走査型電子顕微鏡(SEM)観察と電気伝導度測定により求めた。その結果、$$gamma$$線照射線量の増加に伴い、SEM観察により得られた孔径は減少し、一方、電気伝導度測定により得られた孔径は増大することがわかった。観察手法の違いにより生じた孔径の不一致は、$$gamma$$線照射により潜在飛跡内に生じた架橋構造に起因していると考察した。

論文

Ectopic Endoreduplication caused by sterol alteration results in serrated petals in ${it Arabidopsis}$

長谷 純宏; 藤岡 昭三*; 吉田 茂男*; Sun, G.; 梅田 正明*; 田中 淳

Journal of Experimental Botany, 56(414), p.1263 - 1268, 2005/04

 被引用回数:36 パーセンタイル:33.54(Plant Sciences)

花弁がフリル状になるシロイヌナズナの${it frill1}$変異体について調査した。${it frill1}$変異体はステロールメチル基転移酵素2(${it SMT2}$)に変異を有し、それによってステロールの成分が変化していた。${it frill1}$変異体の花弁では通常は起こらない核内倍加が起きていることがわかった。ロゼット葉においても倍数性が上昇したが、形態的には変化が見られなかった。これらの結果より、核内倍加の抑制が花弁の形態形成に重要であり、この抑制には正常なステロールの成分が必要であることが示唆された。

報告書

リモートモニター用高繰り返しNd:YAGレーザー共振器長制御システムの開発(共同研究)

丸山 庸一郎; 久保村 浩之*; 笠松 直史*; 松岡 伸一*; 中野 文彦*; 菅 博文*

JAERI-Tech 2004-056, 14 Pages, 2004/09

JAERI-Tech-2004-056.pdf:3.49MB

リアルタイムモニター用高平均出力波長可変固体レーザーは、単一周波数で発振する高繰り返しNd:YAGレーザー(ポンプレーザー)の第二高調波によって駆動される。ポンプレーザーは単一周波数で発振する発振器とその増幅器より構成され、光の質は発振器の特性によって決定される。発振器を外部から周波数幅の狭いシーダー光を入射させて単一周波数発振させる場合、ポンプレーザー発振器の共振周波数をシーダーの発振周波数と一致させなければならない。このためポンプレーザー発振器の共振器長を長時間一定に維持するための制御システムを試作し、その制御特性を測定した。この結果、開発した制御システムは3時間以上にわたって共振器長を一定に制御でき、共振器長が変化した場合でも1ショットで単一周波数発振にフィードバックできることを確認した。発振器光のパルス時間幅は約36ns,波長1064nmの基本波を波長532nmの光に変換して測定したポンプレーザー発振器の周波数幅は116MHzであった。また、横モードはTEM00であった。さらに、制御時の発振器のパルスエネルギーは3mJで、増幅器への入力エネルギーとしては十分高い値であった。

論文

Characterizations of heavy ion irradiated PET membranes

高橋 周一*; 吉田 勝; 浅野 雅春; 埜富 光男*; 仲川 勤*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 217(3), p.435 - 441, 2004/05

 被引用回数:14 パーセンタイル:30.63(Instruments & Instrumentation)

重イオン照射したフィルムの物性変化を動的粘弾性測定(DMA),DSC,FT-IR,AFM,接触角測定,引っ張り試験などを用いて検討した。サンプルとしてはポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムを用いた。イオン照射はXeイオン(450MeV)を3$$times$$10$$^{3}$$から3$$times$$10$$^{9}$$ions/cm$$^{2}$$のフルエンスの条件で行った。引っ張り試験とDMAの結果から、イオン照射によりPETフィルムは架橋することがわかった。しかし、3$$times$$10$$^{9}$$ions/cm$$^{2}$$のフルエンスで照射したPETフィルムは引っ張り強度は増大したが、破断強度は低下した。このことから、高いフルエンスで照射することにより、ポリマーの主鎖切断が起こり、分解構造が形成されると結論した。また、DSCとFT-IRの結果は、イオン照射によってフィルムが非晶化することを示した。

論文

Gas-permeation control by PET membranes with nanosized pores

高橋 周一*; 吉田 勝; 浅野 雅春; 仲川 勤*

Polymer Journal, 36(1), p.50 - 53, 2004/01

 被引用回数:2 パーセンタイル:90.18(Polymer Science)

ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムは気体透過に対して、高いバリアー性を有している。そこで、高い透過性と選択性をPETフィルムに付与する目的で、イオン照射・エッチング処理技術を用いてナノサイズの孔径を持つイオン穿孔膜を作製した。PETフィルムは12$$mu$$m厚さを用いた。イオン照射はXeイオン(450MeV)を3$$times$$10$$^{9}$$ions/cm$$^{2}$$のフルエンスの条件で行った。エッチング処理は、6Nあるいは1Nの水酸化ナトリウム水溶液を用いて、60$$^{circ}$$Cで行った。6Nで120秒以上エッチング処理したイオン照射PETフィルムは、気体透過係数と気体の分子量の平方根の関係から、クヌーセン流れの膜であることがわかった。このことから、これらのフィルムの孔径は1$$sim$$5nm程度と推察した。ちなみに、ナノ孔径測定機器(乾燥したヘリウムガスを用いた透過から測定)を用いて測定したフィルム孔径は、1.5$$sim$$3.8(エッチング処理時間:120秒), 3.8$$sim$$5.0(同:135秒)であった。

論文

Development of positron-emitting bromine nuclides production using an isotope separator

Fateh, B.; 石岡 典子; 渡辺 智; 久米 民和; 関根 俊明*

JAERI-Review 2003-033, TIARA Annual Report 2002, p.259 - 261, 2003/11

植物トレーサー実験用の臭素ポジトロン核種($$^{76}$$Br)を製造するために、天然同位体組成ターゲットと同位体分離器を用いて、安価で純度の高い製造法を開発した。本法は、$$^{nat}$$Br(p,xn)反応で得たKr同位体から$$^{76}$$Krだけを同位体分離し、$$^{76}$$Krの$$beta$$$$^{+}$$崩壊によって生成する$$^{76}$$Brを高純度で回収する必要がある。そこで、ターゲットの選択及び調製, Krガスの回収法, 同位体分離条件, 分離後の化学分離条件の検討を行い、15%の回収率で$$^{76}$$Brを得ることに成功した。

論文

ポジトロンイメージング技術でわかる植物の未知の機能

松橋 信平

Isotope News, (592), p.2 - 7, 2003/08

ポジトロンイメージング計測技術の今後の展開について解説した。原研が開発した植物研究用ポジトロンイメージング装置(PETIS)は、植物が吸収・代謝し、体内を移行するポジトロン放出核種の分布と強度をリアルタイムで計測・画像化でき、「生きた植物の中で起っている時々刻々の変化」を捕らえることを可能にした。これまでPETISを用いた計測により、炭素や窒素など主要な栄養成分,金属元素など微量成分の植物による吸収・同化,動態を明らかにしてきた。これらの成果は、植物ポジトロンイメージング計測技術が植物研究において強力な手段となりうることを示している。今後、この新しい計測手法をさらに改良し、研究を進めることで、植物の情報伝達機構など、これまで明らかにされていない機能の解明を目指す。

論文

Chemical modification of a poly(ethylene terephthalate) surface by the selective alkylation of acid salts

Li, J.; 前川 康成; 八巻 徹也; 吉田 勝

Macromolecular Chemistry and Physics, 203(17), p.2470 - 2474, 2002/12

 被引用回数:12 パーセンタイル:57.2(Polymer Science)

イオン穿孔膜の高機能化のためには、微細孔表面の親水性や電荷量が重要である。そこで、PETイオン穿孔膜微細孔の親水性を制御する目的で、膜表面上のカルボン酸塩の選択的アルキル化による親水性PET膜表面の化学修飾を試みた。KF触媒下、臭化アシルを求電子試薬として用いると、アルキル化反応の進行に伴って膜表面の疎水性が増加した。アルキル化試薬の化学的導入は、フッ素試薬との反応においてフッ素由来のXPSスペクトルから確認できた。蛍光試薬との反応により、表面の励起,発光スペクトルのピーク強度が指数関数的に増加した。このことから、カルボン酸塩のエステル化は、反応後期まで阻害されることなく進行することが示唆された。さらに、アルキル化反応による接触角と蛍光スペクトル変化の比較から、反応の初期に、親水性表面の疎水性が回復していることが明らかとなった。

論文

Economic scale of utilization of radiation, 3; Medicine: Comparison between Japan and the U. S. A.

井上 登美夫*; 早川 和重*; 塩足 春隆*; 高田 栄一*; 取越 正己*; 永澤 清*; 萩原 一男*; 柳澤 和章

Journal of Nuclear Science and Technology, 39(10), p.1114 - 1119, 2002/10

 被引用回数:4 パーセンタイル:68.96(Nuclear Science & Technology)

本件は、平成11年度及び平成12年度に調査した「我が国の放射線利用経済規模」、「我が国と米国の放射線利用経済規模」に関連して、医学・医療利用についての報告である。調査の結果は次のとおりである。(1)米国医療費132兆円の89%を占める個人医療費117兆円に対し我が国の国民医療費29兆円である。両者には4倍の差異がある。(2)放射線利用項目のうち経済規模が大きい順に並べると、(a)画像診断(X線,CT,核医学),(b)医療機器,(c)造影剤,(d)放射線医薬品,(e)前立腺がん(粒子線治療を含む),(f)RI,(g)EDGPET等の順となる。(3)日米の放射線利用経済規模は、米国5.9兆円に対して日本は1.4兆円である。両者で約4倍の差異がある。医療費総額に対する割合は、米国5.9/117$$times$$100=5%、我が国は1.4/29$$times$$100=4.8%となる。即ち、医学・医療における放射線利用率は日米ほとんど変わらず約5%となっている。

論文

New acceleration method of source convergence for loosely coupled multi unit system by using matrix K calculation

黒石 武; 野村 靖

Proceedings of International Conference on the New Frontiers of Nuclear Technology; Reactor Physics, Safety and High-Performance Computing (PHYSOR 2002) (CD-ROM), 10 Pages, 2002/10

核分裂源分布の収束緩慢性を加速するため、マトリクスK計算が開発され、従来のモンテカルロ計算に導入されてきた。核分裂源が未収束であるモンテカルロ計算の途中段階において核的結合係数を近似的に求めることが出来れば、核分裂源行列方程式の固有ベクトルを用いて核分裂源を補正することにより加速が実施される。本論文では弱結合相互干渉系に対するマトリクスK計算の効果的な2つの適用手法、即ち、繰返し加速法とソース生成法を提案する。前者はマトリクスK計算による加速手順を単純に繰返すものであり、照射済みピンセル体系に対する計算結果は、臨界性を統計評価する上での信頼できる核分裂源を得るという十分な加速効果を示した。しかしながら、ある種の弱結合マルチユニット体系に対しては、ソースレベルの低いユニットが多数あるために、収束に至るための2回以上のマトリクスK計算を繰返す手順が実施できないかも知れない。後者は、このような場合に適用すべく新たに検討したものである。チェッカーボード燃料貯蔵ラック体系はそのような典型例の一つであり、計算結果により本手法の有効性が示された。

論文

Transfer function analysis of positron-emitting tracer imaging system (PETIS) data

Keutgen, N.; 松橋 信平; 水庭 千鶴子; 伊藤 岳人*; 藤村 卓; 石岡 典子; 渡辺 智; 関根 俊明; 内田 博*; 橋本 昭司

Applied Radiation and Isotopes, 57(2), p.225 - 233, 2002/09

 被引用回数:9 パーセンタイル:45.57(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

植物内での物質移行の定量解析の試みとして、植物用ポジトロンイメージング装置(PETIS)での計測結果の伝達関数法による解析を行った。植物としてニラあるいはダイズを用い、葉あるいは茎の切り口から$$^{13}$$N-硝酸及び$$^{18}$$F-水溶液を投与し、得られた分布変化の画像を伝達関数法により解析し、ポジトロン放出核種の見かけの移行速度を求めた。その結果、ニラ葉中の$$^{18}$$F-水溶液の移行速度は1.2cm/min、ダイズ3小葉の中葉での$$^{18}$$F-水溶液の移行速度は10.7cm/min、$$^{13}$$N-硝酸は11.9cm/minとなり、ダイズの小葉では硝酸と水の移行速度とほぼ同じであることが明らかとなった。これらの結果は、伝達関数法によるPETIS計測データの解析が、植物中での物質移行の定量化に有効な手法であることを示しており、環境ストレス要因が植物に与える影響の評価に役立つと考えられる。

報告書

レーザーリモートモニターポンプレーザー用高繰り返し・単一周波数Nd:YAGレーザー発振器の試作及び発振特性

丸山 庸一郎; 大場 正規; 加藤 政明

JAERI-Tech 2002-004, 13 Pages, 2002/02

JAERI-Tech-2002-004.pdf:3.65MB

大気中の種々の物質を、レーザーを利用した差分吸収法(DIAL: Differential Absorption LIDAR)によって秒単位のリアルタイムで計測するためには、発振繰り返し数の高い波長可変レーザーが必要である。その波長可変レーザーの駆動光源には、質の良いレーザー光が発生できる繰り返し数の高いポンプレーザーが不可欠である。そこで、光の高品質化を目的に、周波数幅の狭い単一周波数で発振するNd:YAGレーザー光をポンプレーザー発振器にシーディングすることによって、単一周波数発振が可能な、繰り返し数1kHzのNd:YAGレーザー発振器システムを試作し、その発振特性を測定した。この結果、試作した発振器は、発振繰り返し数0.5kHz~1.0kHzにおいて、単一周波数、TEM00の空間モードでレーザー発振できることを確認した。また、共振器長を制御することで単一周波数発振が維持でき、周波数及び空間モードの変化は、共振器長のみの変化に依存することが分かった。本発振器の平均出力は3W、パルスエネルギーは3mJで、増幅システムの発振器として十分な性能を有するものであった。

論文

親水性ポリエチレンテレフタレート膜表面の親水的環境下での疎水化

鈴木 康之*; Li, J.; 前川 康成; 吉田 勝; 前山 勝也*; 米澤 宣行*

日本化学会誌, 2002(2), p.255 - 259, 2002/02

PET膜へのイオンビーム照射により作製したイオン穿孔膜は、直径が0.01-10$$mu$$mと、膜厚に対する孔径が小さく、孔径分布が狭い微細孔を有するため、機能性膜などの応用が期待できる。このイオン穿孔膜は加水分解により得られるため、機能性膜へ適用する場合、その親水性表面の安定性が重要となる。そこで、加水分解後のPETを乾燥空気下,窒素下,飽和蒸気下、及び減圧下,0$$^{circ}C$$から80$$^{circ}C$$で放置し、膜表面の接触角変化から、その安定性に及ぼす環境と温度の影響を評価した。加水分解により得られたPET表面の疎水性への変化は、親水的環境である飽和水蒸気下で全体的に著しく速くなった。親水性PET表面の各環境下でのcos$$theta$$の変化速度を疎水加速度と定義し、速度定数kの温度依存性について調べた結果、飽和水蒸気下では、他の条件と比較して温度依存性が高いことがわかった。したがって、親水的環境での疎水化の促進は、PET表面への水分子の吸着により高分子膜表面の運動性が上昇したため、親水性基の内部への拡散が速くなったためと結論した。

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