地球の中心にある核は、主に鉄でできていますが、その密度は純粋な鉄よりも低いことが知られています。これは、核の中に鉄より軽い元素が混ざっているためであり、その候補のひとつとして「水素」が考えられています。これは、水素は宇宙に豊富に存在し、高圧下では鉄と結びつきやすい性質を持つためです。地球の核にどれだけ水素が含まれているかを知ることは、地球の成り立ちを理解するうえで非常に重要です。　有馬寛 複合原子力科学研究所准教授、高橋直生 東北大学大学院生、坂巻竜也 同助教らの研究グループは、大強度陽子加速器施設J-PARC物質・生命科学実験施設（MLF）の超高圧中性子回折装置「PLANET」を用い...

シリカガラスは、光ファイバやレンズなど現代社会を支える基幹材料ですが、その原子配置は不規則（アモルファス）であり、構造と性質（屈折率など）の関係には多くの謎が残されています。これまで、ガラスの性質を変えるには「熱」や「外部からの圧力」を加えるのが一般的でした。しかし、これらは材料全体に影響を与えてしまうため、特定の場所だけを狙って性質を書き換えることは困難でした。今回、化学理工学専攻 下間靖彦 准教授、関西学院大学理学部 河野義生 教授、日本原子力研究開発機構システム計算科学センター 小林恵太 研究副主幹らの研究グループは、フェムト秒レーザーを用いた「光加圧」により、従来の物理的な...

松村拓輝 理学研究科博士課程学生、高橋侑希 同修士課程学生（研究当時）、松林陸 同修士課程学生、金城克樹 同博士課程学生（現：東北大学助教）、北川俊作 同准教授、石田憲二 同教授の研究グループ（理学研究科物理学・宇宙物理学専攻物理学第一教室）は、徳永陽 日本原子力研究開発機構研究主席のグループ、青木大 東北大学教授のグループ、佐々木孝彦 同教授のグループとの共同研究から、スピン三重項超伝導体特有の性質を明らかにしました。　超伝導状態は、2つの電子がペアを組むクーパー対と呼ばれる状態の量子力学的な波動状態として理解されます。電子にはスピンの自由度があるのでクーパー対もスピンの自由度を持つ...

成木恵 理学研究科教授、中須賀さとみ 同博士課程学生、小沢恭一郎 高エネルギー加速器研究機構（KEK）准教授、四日市悟 理化学研究所専任研究員、佐甲博之 日本原子力研究開発機構研究主幹らの国際共同研究グループ「J-PARC E16コラボレーション」は、J-PARCの高運動量ビームラインを用い、これまで国内では未踏であった30 GeVというエネルギー領域において、陽子・原子核衝突によって生成されるφ中間子を電子・陽電子対崩壊から捉えることに初めて成功しました。　本研究成果は、2026年3月9日に、国際学術誌「Progress of Theoretical and Experimental...

南部雄亮 複合原子力科学研究所特定教授、梅本好日古 東北大学博士研究員（現：米国オークリッジ国立研究所（Oak Ridge National Laboratory）博士研究員）、大石一城 総合科学研究機構（CROSS）次長、河村幸彦 同技師、五十嵐大輔 東京理科大学プロジェクト研究員、中本康介 同助教、駒場慎一 同教授、多々良涼一 横浜国立大学准教授、LIN Che-an 東京科学大学研究員、館山佳尚 同教授、廣井孝介 日本原子力研究開発機構研究副主幹、高田慎一 同研究副主幹の研究グループは、中性子を用いて、次世代の蓄電デバイスとして期待されるナトリウムイオン電池の負極材料「ハードカーボン」に...

鈴木実 複合原子力科学研究所教授は、中村浩之 東京科学大学教授、三浦一輝 同助教らの研究グループと共同で、既存薬剤を用いたホウ素中性子捕捉療法（Boron Neutron Capture Therapy：BNCT）が効きにくい腫瘍にも高い治療効果を示す、新規ホウ素薬剤「GluBs」の開発に成功しました。　BNCTは、がん細胞に取り込まれたホウ素と中性子との核反応を利用して、がん細胞のみを選択的に殺傷する治療法であり、近年、手術や通常の放射線治療が難しい難治性がんや再発がんに対する新たな治療法として注目されています。しかし、現在薬事承認されている唯一のBNCT用ホウ素薬剤であるL-BPA...

近年、自発的な磁化を持たない反強磁性体は、耐磁場性などの利点から次世代デバイスへの応用が期待されています。現在の開発の主流は、磁化を持つ強磁性体と同様に時間反転対称性のみが破れた反強磁性体です。一方、空間反転対称性も同時に破れる特殊な反強磁性体では、強磁性体とは全く異なる電子状態となるため、新原理の電気伝導が予言されていましたが、実験的な証拠はこれまで得られていませんでした。　栁瀬陽一 理学研究科教授は、酒井英明 東北大学教授（研究開始時：大阪大学准教授）、宮本雄哉 大阪大学修士課程学生（研究当時）、木俣基 日本原子力研究開発機構研究副主幹（研究開始時：東北大学准教授）らと共同で、時間...

現在、1秒の定義や衛星測位システムに用いられている原子時計をさらに超える高精度を目指し、「原子核時計」の実現に向けた研究が世界的に進展しています。トリウム229原子核は、レーザー光で直接励起できる特別な準安定な励起状態（アイソマー）を持ち、これを利用すれば、これまでにない安定な時間標準の構築が可能になると期待されています。　瀬戸誠 複合原子力科学研究所教授、北尾真司 同准教授、Ming Guan 岡山大学大学院生（研究当時）、吉村浩司 同教授、吉見彰洋 同准教授、依田芳卓 高輝度光科学研究センター（JASRI）特任研究員、永澤延元 同研究員、山口敦史 理化学研究所専任研究員、重河優大 ...

天滿敬 複合原子力科学研究所教授（兼：大阪医科薬科大学教授）、近藤直哉 関西医科大学講師、鈴木健介 ステラファーマ株式会社研究員らの研究グループは、がん細胞に高発現するアミノ酸輸送体LAT1を標的とした新しいPET用診断薬5-[18F]F-αMe-3BPAを開発し、その有効性を動物モデルで実証しました。この化合物は、同グループが以前に開発し、ホウ素中性子捕捉療法（BNCT）のための治療薬候補として期待される5F-αMe-3[10B]BPAと分子構造が完全に一致しており、診断と治療を一体化したセラノスティックペアとして機能します。5-[18...

南部雄亮 複合原子力科学研究所特定教授らの国際共同研究グループは、非希土類材料として室温で最大級の磁歪（形が変わる磁石の性質）を示す酸化物 CoFe2O4（コバルトフェライト）の内部で何が起きているのか、その根本的な仕組みを中性子散乱と理論解析により解明しました。　CoFe2O4は逆スピネル構造をもち、異なる位置にある鉄イオンとコバルトイオンがつくる「分子場」の大きさの差が非常に大きいことが特徴です。本研究では、この分子場の不均衡がマグノン（スピン波）のエネルギーを約60 meVも分裂させる「バン...

稲垣滋 エネルギー理工学研究所教授、徳沢季彦 自然科学研究機構核融合科学研究所教授、居田克巳 同特任教授、那須達丈 総合研究大学院大学博士課程学生らの研究グループは、サイズの異なる二つの揺らぎを同じ場所で同時に観測できる高性能の乱流計測器を開発し、大型ヘリカル装置の高温プラズマの微小な揺らぎの観察に適用しました。この度、大きいサイズの乱流渦が、サイズの小さい乱流渦を引き伸ばして、その成長を抑えているということを発見しました。これまでのプラズマ閉じ込めモデルでは考慮してこなかった、この二つの揺らぎの間で生じている相互作用のメカニズムは、プラズマの閉じ込め性能に大きな影響を与えていると考えられ、将...

髙宮幸一 複合原子力科学研究所教授、清水美穂 東京農工大学客員准教授、跡見順子 同客員教授（研究当時）、渡邊敏行 同教授らは、卵殻膜の主要タンパク質をプロテオミクス解析によりリゾチームと同定し、動物実験とヒト臨床試験を体重あたり同一投与量で比較することで、両者に共通する有効性を初めて明らかにしました。これまでに知られていなかった複合天然素材をトリチウムラベルし、体内動態を簡便に解析できる手法を開発し、この成果により、今後、卵殻膜を活用した新しい機能性食品や医療補助食品の開発が期待されます。　本研究成果は、2025年9月18日に、国際学術誌「International Journal ...

超伝導はある温度以下で物質の電気抵抗がゼロになる現象です。この時、超伝導体（物質）では2つの電子が1組の電子対となり、自ら持つスピン（磁力の最小単位）を打ち消しあっています。このため、磁場は超伝導と相性が悪く、超伝導を抑制する外的要因としてのみ取り扱われてきました。応用上においても、磁場に強い超伝導状態をどのように作り出すかは、重要な課題となっています。一方、近年ウラン化合物で発見された「スピン三重項超伝導」は、従来の超伝導状態とは電子スピンの状態が異なるため、本質的に磁場に強く、高い磁場の中でも超伝導状態を保つことが知られていました。　この度、栁瀬陽一 理学研究科教授、常盤欣文 日...

南部雄亮 複合原子力科学研究所特定教授は、本橋輝樹 神奈川大学教授らの研究グループ、杉本邦久 近畿大学教授、Zi Lang Goo 同研究員（研究当時）、林克郎 九州大学教授、稲田幹 同准教授、木本浩司 物質・材料研究機構センター長、Maxim Avdeev オーストラリア原子力科学技術機構（Australian Nuclear Science and Technology Organisation：ANSTO）博士との共同研究により、卓越した熱安定性を有するストロンチウム・ガリウム酸水酸化物を発見しました。本化合物は、独自開発した「気相水酸化物化反応」を用いて合成され、電子顕微鏡、X線回折、...

西川佳孝 医学研究科准教授、中山健夫 同教授、鈴木千晶 医学部附属病院特定助教、後藤あや 米国ハーバード大学（Harvard University）教授、坪倉正治 福島県立医科大学教授らの研究グループは、ひらた中央病院（主たる研究機関）と共同で、2011年の福島第一原発事故で安定ヨウ素剤の配布と内服指示が実施された三春町の子どもたちを対象に調査を実施しました。　本調査では、災害時の安定ヨウ素剤の服用歴などを含む住民アンケートと甲状腺超音波検診結果をふまえ、安定ヨウ素剤の内服有無が甲状腺の状態と関係するかを分析しました。その結果、安定ヨウ素剤の服用と甲状腺の要精密検査には差は認められま...

鈴木実 複合原子力科学研究所教授は、ポリビニルアルコール（PVA）製剤の実用化を目指し、ホウ素中性子捕捉療法（BNCT）に使用されるホウ素薬剤や類似化合物に、液体のりに使われるPVAを加えると、腫瘍集積性・滞留性、抗腫瘍効果が劇的に向上することを発見してきた小成田翔 東京大学特別研究学生、野本貴大 同准教授ら、およびステラファーマ株式会社（BNCT用医薬品を製造販売する企業）らと共同で改良を重ねてきた結果、悪性胸膜中皮腫を模倣したマウスの胸部悪性腫瘍を、副作用を抑えながら治療し、生存率を大幅に向上することに成功しました。近年普及しつつある加速器型中性子線源と組み合わせることで、悪性胸膜中皮腫を...

都市化や地球温暖化の影響によって、都市型の気象災害の激甚化が懸念されています。中でも、豪雨災害は毎年のように繰り返し発生することから、その対策は社会的に重要な課題です。　入江健太 防災研究所研究員（現：日本原子力研究開発機構研究員）と竹見哲也 同教授の研究グループは、都市型豪雨災害の軽減を目標として、夏季の午後に急速に発達する積乱雲とそれによる局地的な降水を制御するには、ビルや地面からの熱の放出量を都市部において削減することが有効であることを、スーパーコンピュータを使った計算機シミュレーションによって明らかにしました。　シミュレーションでは、ビルからの熱排出や道路からの熱放...

高宮幸一 複合原子力科学研究所教授、越川七星 早稲田大学博士後期課程学生、片岡淳 同教授、豊嶋厚史 大阪大学教授、角永悠一郎 同特任助教、加藤弘樹 同特任教授らの研究チームは、薬剤キャリアである金ナノ粒子を直接可視化する「放射化イメージング」を提案し、実際に金ナノ粒子をマウスに投与して体内分布を可視化しました。　また、腫瘍をピンポイントで攻撃するアルファ線治療薬アスタチンAt-211を、放射化金ナノ粒子に標識することにも成功しました。これにより、これまで困難であったAt-211の長期的な動態追跡を実現しました。今後は様々な治療薬で、動態可視化への応用が期待されます。　本研究...

本研究では、DNA周囲の水分子の放射線分解生成物が生命の遺伝情報を狂わせる可能性を示しました。この結果は、放射線被ばくによる発がんの出発点に新たな基礎概念を与える研究成果です。放射線による発がんリスクは、低線量域では疫学データが少ないため、モデルに基づいて推定します。モデルの中には、低線量でも発がんリスクがあると考える“しきい値が無いモデル”（図1(d);黒破線）や、その逆の“しきい値が有るモデル”（図1(d);緑破線）が存在します。現在では、どんなに低線量でも発がんリスクが存在すると見なす“しきい値が無いモデル”を採用し、安全性に余裕を持った放射線管理が行われています。放射線によ...

高分子化学専攻の寺島崇矢 准教授、堀池優貴 修士課程学生、大内誠 教授らのグループは、アクリル酸ナトリウムをベースとする汎用的な共重合体を用いて、水を含み湿度に応答するラメラ構造をもつポリマー（高分子）材料の創出に成功しました。寺島 准教授らのグループでは、親水性と疎水性の側鎖をもつランダム共重合体が側鎖の集合により10 nm以下のミクロ相分離構造を形成することを見いだしてきました。アクリル酸ナトリウムは、紙おむつなどに使われる高吸水性高分子の原料であり、水をよく吸う親水性基としての機能が期待されます。そこで、この特徴に着目して、アクリル酸ナトリウムと疎水性アルキルアクリレートのランダム共重合体を合成し、ミクロ相分離挙動を調べたところ、この共重合体は、外部環境から効率的に水を吸収し、水を含む親水性層と油の性質をもつ疎水性層が交互に配列したラメラ構造を形成することを見いだしました...