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論文

Imaging of radiocesium dynamics in soybean by using a high-resolution gamma camera

尹 永根; 河地 有木; 鈴井 伸郎; 石井 里美; 吉原 利一*; 渡部 浩司*; 山本 誠一*; 藤巻 秀

JAEA-Review 2015-022, JAEA Takasaki Annual Report 2014, P. 112, 2016/02

Large areas of agricultural fields were contaminated with radiocesium ($$^{134}$$Cs and $$^{137}$$Cs) in Japan by the accident of The Tokyo Electric Power Company Fukushima Daiichi Nuclear Power Station in March 2011. Many agricultural studies, such as fertilizer management and plant breeding, are undertaken for reducing radiocesium uptake in crops or enhancing of uptake and transportation via phytoremediation. These studies examine the control of radiocesium transport into/within plant bodies from the viewpoint of plant physiology. Radiotracer imaging is one of the few methods that enable the observation of the movement of substances in a living plant, like a video camera, without sampling of the plant tissues. In this study, we performed the imaging of $$^{137}$$Cs uptake and transport from root to aerial part by using a new gamma camera in intact soybean plants because contamination of soybean by radiocesium has currently become a major problem in agriculture in Fukushima.

口頭

ガンマカメラを用いたセシウム低吸収候補イネの能力評価

尹 永根; 鈴井 伸郎; 河地 有木; 石井 里美; 長谷 純宏; 藤巻 秀

no journal, , 

放射性セシウムの土壌溶液から植物の根への吸収、さらに可食部位への移行を解析・評価するために、植物用ガンマカメラ技術の開発を行ってきた。本研究では、イオンビーム育種技術を活用して新規に獲得したセシウム低吸収イネの候補系統に対し、ガンマカメラを用いて植物体内の放射性セシウムの移行を撮像し、定量的な評価を行った。通常のイネ(コシヒカリ)とイオンビーム育種技術で獲得したセシウム低吸収候補系統のイネ(低312-8)の地上部に対し、ガンマカメラを用いて撮像を行った結果、放射性セシウムの地上部への移行が、通常のコシヒカリでは撮像開始6時間後に始まるのに対し、セシウム低吸収候補イネである低312-8では撮像開始後12時間以降に始まり、低312-8のほうがコシヒカリに比べて遅いことが分かった。撮像開始90時間後の地上部全体への放射性セシウムの移行量は、コシヒカリのほうが低312-8に比べて約1.8倍と多く、特に、基部付近の蓄積量が多いことが分かった。また、基部における放射性セシウムの蓄積速度を算出したところ、低312-8のほうがコシヒカリの約64%であることが分かった。これらの結果から、低312-8では、セシウムの輸送に関わる遺伝に変異が起こっている可能性が示唆された。今後、引き続きほかの変異候補のイネも含め、ガンマカメラによる評価を行う予定である。

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。

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