クリーンルームにおける保障措置環境試料中の極微量U及びPu分析手法の開発

Development for ultra-trace analysis method of U and Pu in safeguards environmental samples at the clean facility

高橋 正人; 間柄 正明  ; 桜井 聡 ; 黒沢 節身; 江坂 文孝  ; 田口 拓志; 高井 木の実; 福山 裕康; Lee, C. G.; 安田 健一郎   ; 河野 信昭; 軍司 秀穂; 伊奈川 潤; 鈴木 大輔   ; 郡司 勝文*; 齋藤 陽子; 宮本 ユタカ   ; 市村 誠次; 渡部 和男; 臼田 重和

Takahashi, Masato; Magara, Masaaki; Sakurai, Satoshi; Kurosawa, Setsumi; Esaka, Fumitaka; Taguchi, Takuji; Takai, Konomi; Fukuyama, Hiroyasu; Lee, C. G.; Yasuda, Kenichiro; Kono, Nobuaki; Gunji, Hideho; Inagawa, Jun; Suzuki, Daisuke; Gunji, Katsubumi*; Saito, Yoko; Miyamoto, Yutaka; Ichimura, Seiji; Watanabe, Kazuo; Usuda, Shigekazu

未申告の原子力施設及びその活動を検知することを目的としたIAEAの保障措置強化・効率化策の一つとして、原子力関連施設の内外で採取したスワイプ試料中のU及びPuに対する分析技術の開発を原研は行っている。スワイプ試料に採取されるU及びPuは極微量のため、クリーンルーム内での分析により外部からの汚染等を十分に管理し、分析結果の信頼性を確保することが必要である。試料を化学処理し各試料の平均値としての核物質量及び同位体比を求めるバルク分析においては、測定の簡易性の観点から少量多検体の試料分析に有効であるICP-MSを導入し、極微量のU及びPu同位体測定手法について検討している。現在までに、分析環境からの対象元素の混入や分析上妨害となる因子等について評価した。その結果、プロセスブランクの低減により100pgまでのU同位体分析が、またPuについてはU-Pu混合試料による回収率とUによる妨害を評価することにより100fgまでのPu同位体分析が可能であることが明らかとなった。本発表では、バルク分析を中心に保障措置環境試料分析にかかわるこれまでの開発状況についても報告する。

Based on the strengthen safeguard program of the IAEA to detect undeclared nuclear activities, the method of precise and accurate isotope ratio determination for uranium and plutonium in the environmental samples (cotton swipes) has been developed at JAERI. The samples should be treated in clean environment in order to secure the analytical reliability by eliminating external contamination from the samples containing trace amount of uranium and plutonium. Since the measurement by ICP-MS is favorable to bulk analysis from view points of analytical capacity and operation simplicity, we have studied sample preparation procedures for the trace amount of uranium and plutonium to be applied to ICP-MS. Up to the present, interfering factors involved during analytical processes and the ICP-MS measurement of uranium and plutonium were examined. As a result, uranium and plutonium isotope measurement more than 100 pg and 100 fg, respectively, became possible at JAERI clean facility. At presentation, other progress in the development will be reported.