平成27年 4月 1日 ～ 平成28年 3月 31日

前年度までの共同研究により，燃料電池の複合触媒を多孔化させて，電極反応速度を向上した．本年度は，燃料電池やレドックスフロー電池の電極材であるカーボンナノファイバーについて，賦活条件を制御することにより細孔分布や表面の官能基が電極触媒活性に与える影響を調べた．酸素濃度および賦活温度が一定以上に高い条件の場合，燃料電池もしくはレドックスフロー電池の反応速度が低下した．電極材中の細孔の合一や表面官能基密度が過剰になることによる副反応が示唆される．

DNA損傷応答における新規細胞周期チェックポイントメカニズムの解明

赤塚　洋（原子炉研･准教授），根津　篤（技術部･技術専門員）， 武田　遵（大学院総理工･M2），松浦治明（東京都市大学･工学部原子力安全工学科･准教授），岡田往子（東京都市大学･原子力研究所･准教授），内山孝文（東京都市大学･原子力研究所･技士），竹野竜平（東京都市大学･大学院工･M2），村上公一（東京都市大学･大学院工･M2），今川峻（東京都市大学･大学院工･M2），大野貴裕（東京都市大学･大学院工･M1），梶本雅俊（東京都市大学･工･B4），坂根侑（東京都市大学･工･B4），佐藤瞬（東京都市大学･工･B4），三善真秀（東京都市大学･工･B4），檜垣孝輔（東京都市大学･工･B4），Catherine Bessada（CNRS･CEMHTI･所長），Didier Zanghi（CNRS･CEMHTI･研究技師），Mathieu Gibilaro（ポールサバティエ大学･講師）

大気圧非平衡プラズマでは，ラジカル密度を高めることでプロセス効率向上を図るべく，放電気圧の高い大気圧非平衡プラズマ生成と応用に関する研究開発が盛んに行われている。この際に，従来の低気圧放電とは異なり，基板やプロセス物質への熱的な影響が無視できず，プロセス制御上，ガス温度が注目されている。このような要求に対して，並進温度の近似値として回転温度を求めるという手法が利用されている。通常の可視・紫外域の発光分光計測(OES)法では，分子の電子状態が変化する際のスペクトルが計測されるが，この際に，振動状態も回転状態も変化しうる。そこで本研究では，OES法を用いることで，各プラズマ発生条件におけるプラズマミニトーチの放電形態において，振動及び回転温度を算出したので報告する。

現在使用済み燃料を再処理することによって生じた被覆管の重量は高レベル放射性廃液の数倍にものぼり、その環境負荷低減は重要な課題である。使用済みジルカロイからウランや放射化物を除染し、ジルコニウム金属として再生リサイクル利用する一つの方法として、溶融塩電解法の適用を模索し、種々の溶融塩浴中でのジルコニウムや、その他の共存元素の基礎的な電気化学特性の調査を行った。また、ジルカロイ再生の効果を放射化・燃焼解析により示した。

核融合炉では多種の高エネルギー粒子によるプラズマの同時加熱が起こり、加熱パワー分布等の評価が重要になる。軌道追跡モンテカルロコード（OFMC）コードを改良し球状トーラス装置MASTの実験データと比較することで、その有用性を実証するとともに、計算速度の並列化による計算の速度化が実現できた。

島田 幹男，福地 命, Rujira Wanotayan（原子炉研），染谷 正則，坂田 耕一（札幌医大・医・放射線医学）

DNA二重鎖切断(DSB)は放射線によって生じる様々なDNA損傷の中で最も重篤であり、癌放射線治療の成否の鍵を握る。DNA-PKはDSBの修復において、センサーとして働く重要な分子である。本研究は、松本研究室で作製された抗体(XRCC4 Ser320リン酸化状態特異的抗体、α-XRCC4-PS320)を用いた新たなDNA-PK機能評価法を開発することを目的として行った。本年度は、XRCC4およびKu86(DNA-PKの一構成成分)の発現と子宮頸癌の術前照射の効果の間に相関を見出した。

島田 幹男，福地 命, Rujira Wanotayan（原子炉研）， 岩淵 邦芳，砂谷 優実（金沢医大・医・生化学Ⅰ）

我々は、本研究に先立ち、DNA二本鎖切断修復タンパク質XRCC4の新規機能解析を共同して行い、XRCC4がDNA修復のみならずアポトーシスによる細胞死をも制御するという研究結果を得た。本研究では、XRCC4の機能を制御するリン酸化修飾に注目し、リン酸化状態特異的に反応する抗体、リン酸化部位変異体を用いた解析を行った。本年度はXRCC4の新たなリン酸化状態特異的抗体とXRCC4欠損ヒト細胞の作製を行った。さらに、アポトーシスにおいてDNAを切断する酵素CAD、CADの制御因子ICAD、ICADのスプライシング因子SRSF1に関する検討を行った。

物質の諸特性は、結晶面や軸方位により異なる場合が多く、多結晶体における個々の結晶方位を揃えたりするなどの配向制御は近年特に注目されている組織制御手法の一つである。本研究では、照射前試料の検討としてSPSにより作製したAlNにおいて、強磁場配向によるc軸配向とCaF2添加量が熱伝導率に及ぼす影響を検討した。また、熱処理を行うことで熱伝導率の向上を試みた。

矢野 豊彦（東工大・原子炉研），You Yan（東工大院・原子核工学専攻），前田 宏治（JAEA），井上 利彦（JAEA），関尾 佳弘（JAEA），佐々木 新治（JAEA），勝山 幸三（JAEA）

高速炉用制御材として炭化ホウ素（B₄C）ペレットが用いられている。高速炉の安全性を維持するためには、制御材の安全性を維持することが重要であり、B₄Cペレットの中性子照射挙動を十分理解することが必要となる。本研究では実際に高速実験炉「常陽」内で中性子照射したB4C高速炉用制御材の微構造評価を行い、中性子照射による微構造変化を明らかにすることを目的とした。また、密度汎関数法（DFT）による理論計算を行い、結晶内に生成した欠陥について実験結果と併せて検討した。

羽倉 尚人（東京都市大学），小栗 慶之（東京工業大学）， 福田 一志（東京工業大学）

迅速・簡便なアクチノイド分離分析法の構築を目指し、抽出クロマトグラフィー機能のマイクロ化学チップへの集積化を試みた。具体的には、半導体加工技術を駆使してダム構造を持つガラス製マイクロ流路を加工すると共に、そのダム構造内にウラン(U)やランタノイド(Ln)等に親和性のある樹脂を充填する手法を確立した。作製したマイクロ流路にLnを含む硝酸水溶液を導入し、これらイオンの吸着・脱離試験及びICP-MSによる濃度評価を実施した結果、Lnイオンの選択的な分離が可能であることが分かった。

有川 安信（大阪大学），小栗 慶之（東京工業大学）， 福田 一志（東京工業大学）

：近藤康太郎（東工大原子炉），福田一志（東工大技術部），胡宇超（東工大原子炉），羽倉尚人（都市大工），菊地太輔（都市大工）

大久保成彰(JAEA), 入澤恵理子(JAEA)，小松篤史(JAEA)，高橋実(東工大)

鉛ビスマス共晶合金(LBE)は、高速炉の冷却材や加速器駆動型システムのターゲット材として期待されている。本研究の目的は、大気進入事故時のような酸化環境におけるLBEの組成変化や化学的挙動を明らかにすることである。高温の大気環境化において様々な組成の鉛ビスマス合金の酸化試験を実施した。LBEの酸化時には、複数の層から構成される酸化皮膜が形成されることがラマン分光分析によりわかった。酸化により合金内からPbが失われ共存性が低下する可能性が示唆された。