| 研究課題/領域番号 |
23K05476
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分41040:農業環境工学および農業情報工学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 |
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研究代表者 |
栗田 圭輔 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 物質科学研究センター, 研究職 (10757925)
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| 研究分担者 |
鈴井 伸郎 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 量子バイオ基盤研究部, 上席研究員 (20391287)
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| 研究期間 (年度) |
2023-04-01 – 2027-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2026年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2025年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2024年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2023年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
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| キーワード | オートラジオグラフィ / RIイメージング / ラジオグラフィ / RI / イメージング |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本課題では、これまで困難であった2種の放射性核種を識別しながらその分布画像を提供できるオートラジオグラフィ技術の開発を行う。具体的には、発光波長の異なる2枚のシンチレータを積層させた検出器によりβ線のエネルギーを同定することで、これを実現する。さらに、植物中に含まれる2種の放射性核種の分布・動態観察を実際に行い、本手法の有用性を示す。
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| 研究実績の概要 |
オートラジオグラフィ法は、放射性同位元素（RI）の濃度分布を可視化する手法であり、植物研究分野でも広く利用されている。この手法は、RIから放出されたβ線がイメージングプレート（IP）等を感光させることで、RIの精細な分布画像を利用者に提供する。しかしながら従来のオートラジオグラフィ技術では、同一試料中の複数のRIを識別しながらイメージングすることが困難であった。本課題では、RI核種を識別しながらその分布画像を提供できるオートラジオグラフィ技術の開発を行う。具体的には、発光波長の異なる複数のシンチレータを積層させた検出器によりβ線のエネルギーを同定することでこれを実現する。
採択初年度となる今年は、まず、どの程度の厚みのシンチレータが必要かを調べるため、シミュレーションモデルの構築を行った。シミュレーションコードは、モンテカルロシミュレーションコードであるPHITSを選定した。PHITS上のモデル空間に、計算に必要となる3Dモデルを構築した。また、シンチレーション光を検出し、光の色を弁別するためのカラーカメラの選定を行った。選んだカメラはビットラン製のCS-74C-FというカラーCMOSカメラであり、カラー撮像と比較的長い露光時間を両立できるものとした。さらに、このCMOSカメラやシンチレータを取り付けるための暗箱を設計した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
当初計画において、初年度はシンチレータの選定と撮像テストを実施する予定だったが、所属研究機関の業務（実験装置運営）が忙しく、本補助事業のエフォートを十分に確保することができず、研究計画を当初計画どおりに進めることができなかったため、現在までの進捗状況は、やや遅れていると判断する。
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| 今後の研究の推進方策 |
初年度に構築したPHITS上の3Dモデルを使用して、シミュレーションを行い、得られた結果からシンチレータの選定を行う。また、同じく、初年度に設計したCMOSカメラやシンチレータを取り付けるための暗箱等、実証試験に必要な装置開発を行い、開発した装置を用いた撮像テストを実施する。
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