2012 Fiscal Year Research-status Report
γ線スペクトロメーターを用いた多元素輸送速度の同時モニタリングシステムの開発
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24780250
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Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
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Principal Investigator |
鈴井 伸郎 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究員 (20391287)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 非破壊計測 / 植物栄養 / 放射線計測 |
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| Research Abstract |
植物は土壌中に存在する無機栄養元素を、根から選択的に吸収し、茎を介して地上部の必要な器官に輸送・分配し、利用・蓄積している。本研究課題の目的は、γ線スペクトロメーターによる複数元素同時モニタリングシステムを開発し、本システムを用いて植物の栄養獲得機構の物質選択性を明らかにすることである。当初の計画では、γ線スペクトロメーターとしてエネルギー分解能の高いCdTe半導体検出器を購入する予定であったが、本年度は既に所有していた計数効率の高いLaBr3(Ce)検出器を用いて本システムのプロトタイプ機の開発を行った。
まず、LaBr3(Ce)検出器から出力されるγ線スペクトルの経時変化のデータから、任意のエネルギー領域のカウント数を抽出し、複数核種の放射能の経時変化をプロットするプログラムを開発した。次に、本システムの実証実験として、イネを用いたトレーサ実験を行った。根の一部と水耕液を含む部分を測定領域としてLaBr3(Ce)検出器を設置した。数MBqのNa-22（511 keV）とMn-54（835 keV）の2核種を含む水耕液をイネの根に投与し、5分間毎のγ線スペクトルを7日間に渡って連続して測定した。得られたγ線スペクトルの連続データを用いてNa-22およびMn-54の放射能の経時変化をプロットしたところ、２核種共に測定領域から単調に減少する曲線が得られた。すなわち、Na-22とMn-54が根から吸収され、地上部へと輸送している結果が得られた。本結果から、LaBr3(Ce)検出器によるプロトタイプ機を用いることで、植物体内における元素の動態を2核種同時に計測可能であることが実証できた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
LaBr3(Ce)検出器を用いて植物体内におけるNa-22とMn-54の放射能の経時変化を同時にモニタリングすることに成功しているため、本課題は概ね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
Mn-54、Fe-59、Zn-65、Cd-109の４核種のγ線スペクトルを取得し、メインピーク／サブピーク比から各核種由来のγ線を正確に分別して計測するプログラムを開発する。4核種を含む液体トレーサーをテフロンチューブに通液させ、動的なＲＩのγ線スペクトルを測定するために最適な条件（対象物との距離、ＲＩの投与量など）を決定する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
多核種のスペクトルを弁別可能であるエネルギー分解能の高いCdTe半導体検出器を購入する。
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