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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 (
Cs and 
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 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.
瀬川 麻里子; 前田 亮; 藤 暢輔
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【課題】放射性同位体の化学形毎の放射線量を、長期間に亘って正確に分析可能な放射性同位体の分析方法を提供する。 【解決手段】放射性同位体の分析方法は、放射性同位体を化学形毎に分離する分離ステップ(S11)と、可視化シンチレータを介した薄層プレート及び標準光を放出する標準光シンチレータを撮像する撮像ステップ(S12)と、スポット領域の輝度値及び標準光シンチレータの領域の抽出輝度値を抽出する抽出ステップ(S13)と、標準輝度値及び抽出輝度値に基づいて、スポット領域の輝度値を補正する補正ステップ(S14)と、放射性同位体の輝度値と放射線量との予め求められた対応関係に基づいて、補正ステップで補正したスポット領域の輝度値に対応する放射線量を特定する特定ステップ(S15)とを含む。
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。
線可視化技術の開発瀬川 麻里子
no journal, ,
異なる放射線を用いた二つの可視化技術の開発を行った。第一の技術は、新素材の開発などに資する、パルス中性子を利用した多元素三次元CT技術である。元素ごとの中性子共鳴特性と超高感度・高速度撮像技術を組み合わせることで、複数元素を同時に可視化する三次元CTを実現し、材料内部の元素分布を定量的に評価可能であることを示した。第二の技術は、がん新療法の実用化に資する線分析技術である。この療法の実用化には、半減期が数時間から数日と短い線放出核種を損失なく取り扱い、その化学形と放射能を正確かつ迅速に分析する技術が不可欠である。そこで、化学分析法の一つである薄層クロマトグラフィを試料として用い、高感度カメラと組み合わせることにより、化学形と放射能を短時間で同時に測定可能な線分析技術を確立した。この技術は、実用装置「NuS-Alpha」として製品化されている。本発表では、これら二つの可視化技術の原理と特長に加え、社会実装の進展についても報告する。
瀬川 麻里子
no journal, ,
将来の人材確保を目的とした広報活動の一環として実施するものである。原子力センシング研究グループは、"壊さずに測る"非破壊測定技術の高度化を軸に、中性子・
線・線等を対象とした先進的な計測技術の研究開発を進めている。これらの技術は原子力のみならず、医療や自然科学など幅広い分野に応用可能であり、多様なテーマに挑戦できる研究環境を形成している。本発表では、当グループの研究の中から主に二つのテーマを紹介する。一つ目は、標的線治療(TAT)に用いる短寿命核種の迅速分析を可能とする高感度α線分析システム「NuS-Alpha」開発である。薄層クロマトグラフィを試料として用いる事で化学形と放射能を同時に評価でき、短寿命線放出核種の分析を効率化し、TATの実用化を支える基盤技術として期待されている。二つ目は、燃料デブリの核物質量を非破壊で評価する高速核分裂中性子同時計数法(FFCC法)開発である。高速中性子と同時計数技術を組み合わせることで、中性子吸収材を含む試料でも核物質を検出できることを原理実証し、従来法では困難であった測定の可能性を示した。本発表を通じて、学生・若手研究者が当グループでのキャリア形成に関心を深める機会となることを期待している。
栗田 圭輔; 酒井 卓郎; 鈴井 伸郎*; 尹 永根*; 飯倉 寛; 河地 有木*
no journal, ,
投影オートラジオグラフィと呼ばれる新しい技術を開発した。磁場中の荷電粒子は、ラーモア歳差運動に従って螺旋運動する。この現象を利用することで、サンプルから放出されるベータ線の運動方向を制御し、サンプルに含まれるRIの分布をイメージングプレート(IP)に投影することができる。具体的には、試料とIPとの間に一様な磁場をかけることで、ベータ粒子がIPに向かって螺旋状に移動する。これにより、試料とIPとの間に距離がある場合でも感度や解像度を極端に低下させずにオートラジオグラフィを行うことができる。この技術の検証を行うために、オートラジオグラフィ実験を行った。この結果から、投影オートラジオグラフィ技術は、シャーレ内の培養試料を直接撮影するなど、さまざまな応用が期待できることがわかった。
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
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。
公開特許公報