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論文

Deuterium permeation behavior for damaged tungsten by ion implantation

大矢 恭久*; Li, X.*; 佐藤 美咲*; 湯山 健太*; 小柳津 誠; 林 巧; 山西 敏彦; 奥野 健二*

Journal of Nuclear Science and Technology, 53(3), p.402 - 405, 2016/03

 被引用回数:9 パーセンタイル:21.82(Nuclear Science & Technology)

3keV重水素イオンと10keV炭素イオンを照射したタングステンの重水素透過挙動を調べた。重水素イオンと炭素イオンを照射したタングステンにおいては、未照射タングステンと比して、重水素透過が明確に減少した。しかし、重水素のみを照射したタングステンでは1173Kまで加熱することにより未照射タングステンと同等にまで重水素透過が回復した一方で炭素イオンのみを照射したタングステンでは回復しなかった。このことから、タングステン中の炭素の存在はタングステン中の重水素の透過経路回復を妨げることが示唆された。さらに、TEM分析から1173Kではボイドの成長がみられるものの消滅していないことから、タングステン中の照射ダメージが回復してないことがわかり、この照射ダメージが水素透過挙動に大きな影響は及ぼさないことが示された。

論文

Effect of neutron energy and fluence on deuterium retention behaviour in neutron irradiated tungsten

藤田 啓恵*; 湯山 健太*; Li, X.*; 波多野 雄治*; 外山 健*; 太田 雅之; 落合 謙太郎; 吉田 直亮*; 近田 拓未*; 大矢 恭久*

Physica Scripta, 2016(T167), p.014068_1 - 014068_5, 2016/02

 被引用回数:22 パーセンタイル:14.91(Physics, Multidisciplinary)

この研究では、鉄イオン(Fe$$^{2+}$$)照射W試料、核分裂反応より発生した中性子を照射したW試料、D-T核融合反応から生成した14MeV中性子照射されたW試料を用い、それらに重水素イオン(D$$_{2}^{+}$$)を照射し、昇温脱離法(TDS)で重水素滞留挙動を評価した。さらに、シミュレーションにより、得られたTDSスペクトルからW中の重水素捕捉サイトの捕捉エネルギーを評価した。実験結果より、Fe$$^{2+}$$照射試料では欠陥が表面付近の浅い領域に集中することが確認された。また照射損傷量増加に伴い原子空孔やボイドが増加し、ボイドがより安定なD捕捉サイトであることが示唆された。核分裂反応中性子照射試料は、Dは主に表面吸着または転位ループによる捕捉により試料中に滞留することがわかった。しかし低損傷量のため、原子空孔やボイドの形成は見られなかった。一方、核融合反応中性子照射試料は他の試料と比較して低損傷量にも関わらず、原子空孔及び原子空孔集合体の形成が示唆された。以上から、照射欠陥の形成及びD滞留挙動は中性子の照射エネルギーに大きく影響を受けることがわかった。

論文

Thermotolerant mutants of entomopathogenic fungi obtained by ion beam- and $$gamma$$ ray-induced mutagenesis

西東 力*; Fitriana, Y.*; 佐藤 勝也; 大野 豊; 鳴海 一成*

JAEA-Review 2014-050, JAEA Takasaki Annual Report 2013, P. 121, 2015/03

Entomopathogenic fungi, such as ${it Metarhizium anisopliae}$, are economically important agents for integrated pest management programmes of insect pests. However, negative effects of temperature, such as heat stress that exceeds 35 $$^{circ}$$C, can have serious deleterious effects on conidial germination and persistence, vegetative growth, sporulation, and/or the infection process in these entomopathogenic fungi. In this study, we attempted to enhance thermotolerance in a model entomopathogenic fungus, ${it M. anisopliae}$, by mutagenesis using ion beams or $$gamma$$ rays and evaluated the relative virulence of the resulting mutants compared with the wild-type isolates. In conclusion, ion beams and $$gamma$$ rays are useful tools for improving biological characteristics, such as thermotolerance and fungicide-tolerance, in entomopathogenic fungi, but the mutants obtained in this study must be carefully evaluated for unpredictable negative side effects.

論文

Benomyl-resistant ${it Beauveria bassiana}$ (Hypocreales: Clavicipitaceae) mutants induced by ion beams

Fitriana, Y.*; 篠原 忍*; 佐藤 勝也; 鳴海 一成*; 西東 力*

Applied Entomology and Zoology, 50(1), p.123 - 129, 2015/02

 被引用回数:0 パーセンタイル:100(Chemistry, Physical)

Fungicides targeted at phytopathogens can be harmful to entomopathogenic fungi. The purpose of this study was to use ion-beam irradiation technology to produce benomyl-resistant mutants of the entomopathogenic fungus ${it Beauveria bassiana}$. After irradiation of conidia at 150 Gy, two mutant isolates, BB22 and BB24, were selected on media containing the fungicide. In an assay of vegetative growth, BB22 and BB24 were over 500 and 800 times more tolerant to benomyl, respectively, compared with the wild isolate. A mutation was found at position 198 of the $$beta$$-tubulin gene in the mutant isolates, with a substitution of glutamate for alanine (E198A). Ion beams have great potential as a tool to improve the traits of entomopathogenic fungi such as increasing tolerance to fungicides. Fungicide-resistant mutants produced in this way could be useful agents for biological control within IPM programmes where fungicides are also used.

論文

Ion-beam and $$gamma$$-ray irradiations induce thermotolerant mutants in the entomopathogenic fungus ${it Metarhizium anisopliae s.l.}$

Fitriana, Y.*; 佐藤 勝也; 鳴海 一成*; 西東 力*

Biocontrol Science and Technology, 24(9), p.1052 - 1061, 2014/06

 被引用回数:2 パーセンタイル:83.08(Biotechnology & Applied Microbiology)

Entomopathogenic fungi, such as ${it Metarhizium anisopliae}$ Sorokin, are important agents for the biological control of insect pests. However, these fungi are not compatible with high temperatures. In this study, mutagenesis using ion beams or $$gamma$$ rays was used to generate five potentially thermotolerant mutants from two wild-type isolates of ${it M. anisopliae}$ (two using ion beams and three using $$gamma$$ rays). The mutant isolates had a higher upper thermal limit for vegetative growth compared to the wild types (by 2-3$$^{circ}$$C) and enhanced tolerance to wet-heat stress of 45$$^{circ}$$C for conidial germination. These results indicate that ion beams and $$gamma$$ rays are useful tools for improving biological characteristics, such as thermotolerance, in entomopathogenic fungi, but that mutants must be carefully evaluated for unpredictable negative side effects.

論文

Non-Fermi liquid behavior in nonlinear susceptibility in Pr$$_{0.05}$$La$$_{0.95}$$Pb$$_3$$

河江 達也*; 古賀 幹人*; 佐藤 由昌*; 牧山 駿*; 稲垣 祐次*; 立岩 尚之; 藤原 哲也*; 鈴木 博之*; 北井 哲夫*

JPS Conference Proceedings (Internet), 3, p.012030_1 - 012030_6, 2014/06

Pr$$_{0.05}$$La$$_{0.95}$$Pb$$_3$$において非線形磁化率$${chi}_3$$の測定を行った。$${chi}_3$$は多極子の自由度が反映される。2.5K以下で$${chi}_3$$の温度依存に$$lnT$$依存が観測され非フェルミ流体的特性が明らかとなった。この結果は、四極子の伝導電子による遮蔽効果が異常な低温物性の起源であることを示唆し、Pr$$_{0.05}$$La$$_{0.95}$$Pb$$_3$$における四極子の自由度の存在を意味する。

論文

Benomyl-tolerant mutation of entomopathogenic fungi induced by carbon ion beams

西東 力*; Fitriana, Y.*; 佐藤 勝也; 鳴海 一成*

JAEA-Review 2013-059, JAEA Takasaki Annual Report 2012, P. 116, 2014/03

In order to identify the mutation sites of $$beta$$-tubulin in the benomyl-tolerant mutants, we determined the nucleotide sequences of $$beta$$-tubulin locus and compared with those of the wild-type strains. In ${it Isaria fumosorosea}$, the $$beta$$-tubulin sequences were identical to that of the wild-type, suggesting that other mechanisms might be responsible for the benomyl tolerance. On the other hand, in ${it Beauveria bassiana}$, the mutation was identified to be an A:T to C:G transversion at position 924 in the $$beta$$-tubulin gene. This mutation causes an amino acid substitution at position 198 (Glu to Ala) in the $$beta$$-tubulin protein. This site might be a binding target of benomyl or adjacent to the center of benomyl interaction with the $$beta$$-tubulin. These results suggest that mechanisms of benomyl tolerance were different between ${it I. fumosorosea}$ and ${it B. bassiana}$.

論文

Enhanced fungicide resistance in ${it Isaria fumosorosea}$ following ionizing radiation-induced mutagenesis

篠原 忍*; Fitriana, Y.*; 佐藤 勝也; 鳴海 一成*; 西東 力*

FEMS Microbiology Letters, 349(1), p.54 - 60, 2013/12

 被引用回数:9 パーセンタイル:67.1(Microbiology)

The application of entomopathogenic fungi such as ${it Isaria fumosorosea}$ to combat insect pests on plants is complicated by their sensitivity to commonly used fungicides. In this study, ${it I. fumosorosea}$ mutations with enhanced resistance to the fungicide benomyl were induced by irradiation using either ion beams, $$gamma$$ rays, or a combination of the two. When grown on agar containing benomyl, mycelial growth was observed for five of the six mutant isolates at benomyl concentrations that were more than 2000-fold those observed for the wild-type isolate. Ion beams and $$gamma$$ rays are thus potentially useful tools for inducing beneficial fungal mutations and thereby improving the potential for application of entomopathogenic fungi as microbial control agents.

論文

炭素イオンビームで誘発された昆虫病原糸状菌のベノミル耐性変異

西東 力*; 篠原 忍*; 佐藤 勝也; 鳴海 一成

JAEA-Review 2012-046, JAEA Takasaki Annual Report 2011, P. 109, 2013/01

Entomopathogenic fungi, ${it Isaria fumosorosea}$ and ${it Beauveria bassiana}$, are important agents to control insect pests, but the fungi are highly susceptible to conventional fungicides for plant diseases such as powdery mildew. The purpose of this study is to generate mutants tolerant to benomyl, a major fungicide, using carbon ion beams. We have obtained some benomyl-tolerant mutants that were selected on medium supplemented with the fungicide (1,000 ppm). In this study, IC$$_{50}$$ (half maximal inhibitory concentration) of benomyl was determined for the mutants obtained. It is suggested that the fungicide-tolerant mutants maintained a high virulence serve as highly potential biological control agents in integrated pest management programs.

論文

炭素イオンビームで誘発された昆虫病原糸状菌の殺菌剤耐性変異

西東 力*; 篠原 忍*; 佐藤 勝也; 鳴海 一成

JAEA-Review 2011-043, JAEA Takasaki Annual Report 2010, P. 112, 2012/01

Entomopathogenic fungi, ${it Isaria fumosorosea}$ and ${it Beauveria bassiana}$, are important agents to control insect pests, but the fungi are highly susceptible to conventional fungicides for plant diseases such as powdery mildew. The purpose of this study is to generate mutants tolerant to fungicides (benomyl and triflumizole) using carbon ion beams. Two-step irradiation with $$gamma$$ rays (50 and 500 Gy) and carbon ion beams (100 and 200 Gy) was also tested. Our results indicate that carbon ion beam irradiation is greatly useful for making fungicide-tolerant mutants of entomopathogenic fungi. Further studies will be needed to determine pathogenicity of the mutants against host insects.

論文

Fluorido complex formation of element 104, rutherfordium (Rf)

石井 康雄; 豊嶋 厚史; 塚田 和明; 浅井 雅人; Li, Z.*; 永目 諭一郎; 宮下 直*; 森 友隆*; 菅沼 英夫*; 羽場 宏光*; et al.

Bulletin of the Chemical Society of Japan, 84(9), p.903 - 911, 2011/09

 被引用回数:14 パーセンタイル:50.57(Chemistry, Multidisciplinary)

本研究では、HF/HNO$$_{3}$$水溶液中における104番元素ラザホージウム(Rf)の陽イオン交換挙動を4族同族元素Zr, Hf並びに擬同族元素Thとともに調べた。その結果、HF/0.10M HNO$$_{3}$$水溶液中におけるRfの分配係数($$K_{d}$$)はフッ化物イオン濃度([F$$^{-}$$])の増加に対して減少することがわかった。これはRfフッ化物錯体の逐次錯形成を示している。また、Rfと同族元素の$$K_{d}$$値の変化を水素イオン濃度([H$$^{+}$$])の関数として調べた。log$$K_{d}$$値はlog[H$$^{+}$$]に対して直線的に減少し、その傾きは-2.1から-2.5の間であった。この結果はこれらの元素が同じ錯イオン、おそらく[MF]$$^{3+}$$と[MF$$_{2}$$]$$^{2+}$$の混合物として溶液中に存在することを示している。またそのフッ化物錯体形成の強さはZr$$sim$$Hf$$>$$Rf$$>$$Thの順であった。

論文

Dynamic behaviors of deuterium retained in SS-316 oxidized at various temperatures

小林 誠*; Wang, W.*; 倉田 理江; 松山 政夫*; 林 巧; 山西 敏彦; 朝倉 大和*; 大矢 恭久*; 奥野 健二*

Fusion Science and Technology, 60(1), p.403 - 406, 2011/07

 被引用回数:0 パーセンタイル:100(Nuclear Science & Technology)

ステンレス鋼酸化膜に対する、水素同位体の保持及び放出機構を、多様な温度で研究した。酸化膜は、おもに酸化鉄と考えられ、分子状態で放出される重水素は、その分解温度とおおよそ一致する温度で放出された。重水素の保持量は、ステンレス酸化膜の形成温度の上昇とともに増加した。酸化膜の厚さが、水素同位体の保持量に大きく依存していると考えられる。一方、水の形で放出される重水素の量は、酸化膜形成温度に依存しなかった。水素同位体が水の形に平成されるのは、ステンレス鋼のごく表面の酸化鉄の量に依存していると考えられる。

論文

炭素イオンビームによって誘導される昆虫病原糸状菌の殺菌剤耐性変異

西東 力*; 佐藤 勝也; 鳴海 一成

JAEA-Review 2010-065, JAEA Takasaki Annual Report 2009, P. 76, 2011/01

本研究の目的は、イオンビームによる突然変異育種技術を用いて、昆虫病原糸状菌の殺菌剤耐性変異体を創出することである。研究初年度は、炭素イオンビームの照射線量を決定するため、代表的な昆虫病原糸状菌3種(${it Isaria fumosorosea}$${it Beauveria bassiana}$及び${it Verticillium lecanii}$)を供試して、照射線量と分生子生存率の関係を調べた。また、殺菌剤耐性変異体選抜の予備試験を行った。現在までに、${it B. bassiana}$ではベノミル耐性変異体が得られ、トリフルミゾール耐性変異体も少数ながら得られた。${it V. lecanii}$でも両剤に対する耐性変異体が得られた。照射線量と耐性変異体出現頻度に一定の傾向は見られなかった。以上のことから、イオンビームは昆虫病原糸状菌の殺菌剤耐性変異体の作出に利用できると考えられる。得られた殺菌剤耐性変異体の病原力については、今後、検討する予定である。

報告書

核融合工学関係施設利用共同研究平成20年度終了テーマ成果報告書(共同研究)

核融合エネルギー工学研究開発ユニット

JAEA-Review 2009-032, 100 Pages, 2009/11

JAEA-Review-2009-032.pdf:21.88MB

核融合研究開発部門核融合エネルギー工学研究開発ユニットでは、トリチウム安全性試験装置(CATS),核融合中性子源施設(FNS),高熱負荷試験装置(JEBIS),高周波工学試験装置(RFTS)の4つの核融合工学関係施設を用いて共同研究を実施しており、平成20年度は、19件の共同研究を実施した。本報告書はそれらの共同研究のうち、平成20年度で終了した8テーマの成果をまとめたものである。

論文

Function of water molecule for tritium behavior on the water-metal boundary

林 巧; 中村 博文; 磯部 兼嗣; 小林 和容; 小柳津 誠; 山西 敏彦; 石川 寛匡*; 大矢 恭久*; 奥野 健二*

Fusion Science and Technology, 56(2), p.836 - 840, 2009/08

 被引用回数:11 パーセンタイル:35.15(Nuclear Science & Technology)

How to confine tritium within high temperature breeding blanket is the key issue for safety and fuel economy of the fusion reactor. Specially, tritium permeation into cooling water is very important, however, there is little report of the systematic experiment comparing with that into gaseous coolant. In our recent report, a series of tritium transportation experiments into water was performed through pure iron piping samples, which contained more than 1 kPa of pure tritium gas and fixed inside the water jacket under controlled temperature and pressure. Chemical species of tritium in water were measured during the experiment until reaching enough stable permeation, and tritium distribution/situation on the metal surface layer was also measured using autoradiography etc. after the experiment. The results showed clearly that tritium permeated constantly even after growth of magnetite layer with more than 1 micro-meter, though chemical species drastically changed from HT to HTO. In order to discuss more detail of tritium behavior on the water-metal boundary, a series of tritium transportation experiments into humid atmosphere was performed through pure iron piping using same set of previous one for cooling water. In this paper, tritium behavior on the boundary surface and the function of water molecule for the tritium behavior are discussed.

報告書

核融合工学関係施設利用共同研究平成19年度終了テーマ成果報告書(共同研究)

核融合エネルギー工学研究開発ユニット

JAEA-Review 2008-052, 91 Pages, 2008/11

JAEA-Review-2008-052.pdf:16.85MB

核融合研究開発部門核融合エネルギー工学研究開発ユニットでは、トリチウム安全性試験装置(CATS),核融合中性子源施設(FNS),MeV級イオン源試験装置(MTF),高熱負荷試験装置(JEBIS),高周波工学試験装置(RFTS)の5つの核融合工学関係施設を用いて共同研究を実施しており、平成19年度は24件の共同研究を実施した。本報告書はそれらの共同研究のうち、平成19年度で終了した8テーマの成果をまとめたものである。

論文

Dynamics of deuterium implanted in boron coating film for wall conditioning

中畑 俊彦*; 吉河 朗*; 小柳津 誠*; 大矢 恭久*; 石本 祐樹*; 木津 要; 柳生 純一; 芦川 直子*; 西村 清彦*; 宮 直之; et al.

Journal of Nuclear Materials, 367-370(2), p.1170 - 1174, 2007/08

 被引用回数:2 パーセンタイル:79.6(Materials Science, Multidisciplinary)

JT-60Uにて行われているボロニゼーションを模擬し、静岡大学のP-CVDにて膜調整を行った高純度ボロン膜に対して飽和量の重水素を照射した後、加熱とSIMS測定を繰り返し行い、膜中に捕捉された水素同位体放出過程に関する以下の知見を得た。重水素脱離を支配する要素は試料温度である。第1期、すなわち573K以下では、B-D-B結合からの重水素の脱離が支配的であり、その温度領域においては、拡散が律速過程であった。573Kを上回ると、重水素はBD結合からおもに脱離し、その温度領域においては、再結合が律速過程であった。BD結合として捕捉された重水素の実効的な再結合定数は等温加熱実験によって算出した。

論文

Thermal desorption behavior of deuterium implanted into polycrystalline diamond

木村 博美*; 佐々木 政義*; 森本 泰臣*; 竹田 剛*; 児玉 博*; 吉河 朗*; 小柳津 誠*; 高橋 幸司; 坂本 慶司; 今井 剛; et al.

Journal of Nuclear Materials, 337-339, p.614 - 618, 2005/03

 被引用回数:6 パーセンタイル:56.45(Materials Science, Multidisciplinary)

本研究では、炭素材料中でのトリチウムの化学的挙動をさらに理解するため、多結晶ダイアモンド(PD)に打ち込まれた重水素の脱離過程に注目し、同様の実験を行ったグラファイト単結晶(HOPG)からの重水素脱離挙動と比較した。HOPG及びPDから得られた重水素のTDSスペクトルの比較から、HOPGからの重水素脱離は、sp2C及びsp3Cからの脱捕捉であり、PDからのそれはsp3Cからの脱捕捉であることが示唆される。一方、メタンの脱離スペクトルをそれぞれ比較すると、それぞれの試料において、ピーク温度がそれぞれの重水素脱離ピーク温度と同じであった。このことより、メタンの脱離には重水素の脱離が関与していると考えられる。つまり、メタンの脱離過程は、CD3とDの表面での再結合律速過程であることを示唆している。これらの結果より、打ち込まれた重水素の脱離には材料中の炭素の化学状態、つまり、混成軌道の違いが関与しているものと考えられる。

論文

Energetic deuterium and helium irradiation effects on chemical structure of CVD diamond

佐々木 政義*; 森本 泰臣*; 木村 博美*; 高橋 幸司; 坂本 慶司; 今井 剛; 奥野 健二*

Journal of Nuclear Materials, 329-333(1), p.899 - 903, 2004/08

 被引用回数:4 パーセンタイル:68.32(Materials Science, Multidisciplinary)

核融合炉用電子サイクロトロン波加熱(ECH)装置における真空窓として使用するCVDダイヤモンドの$$gamma$$線照射実験を行った。照射にはコバルト60の$$gamma$$線源を使用し、ITERにおいて10年間の照射量に相当する約16kGyまで照射を行うと同時に、XPSにより構造変化を測定した。その結果、sp$$^{3}$$C+sp$$^{2}$$Cに対するsp$$^{2}$$Cの比が、酸素+炭素に対する酸素の比とほぼ等しいことがわかった。また、それらの比は3kGyまでは減少し、それ以降12kGyまでは上昇するということが判明した。これは、$$gamma$$照射によりカルボニル基から酸素とsp$$^{2}$$Cへの分離の可能性を示唆しており、$$gamma$$線照射による化学構造変化に対して、酸素の役割が非常に重要であると考えられる。

論文

JT-60Uにおける損耗と再堆積

後藤 純孝*

核融合炉, (11), p.34 - 37, 2004/03

JT-60UのW型ダイバータ領域における黒鉛タイル表面の損耗・再堆積に関する研究状況を報告する。分析したタイルは1997年6月-1998年10月のプライベートフラックス領域内側からの片側排気実験時期に使用され、2度のボロナイゼーション,約3000回以上の重水素放電プラズマに曝されたものである。ダイバータ板上のポロイダル方向の損耗深さ分布をダイヤルゲージで、また再堆積層厚さ分布を断面SEM観察により測定した。その結果、外側ダイバータ板では損耗が、また内側では再堆積が支配的であることを示した。ドーム頭頂部では連続的な再堆積層は見いだされない。損耗・再堆積のポロイダル非対称性はダイバータ領域におけるプラズマ条件の内外非対称性(内側がより低温・高密度)に起因すると解釈した。再堆積層の微構造には、柱状あるいは層状構造が存在し、それぞれ柱状組織はダイバータ板上における低熱流束、及び足位置直下の高熱流束の領域の再堆積層の上層で形成されることを示した。

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