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Efficient isotope ratio analysis of uranium particles in swipe samples by total-reflection X-ray fluorescence spectrometry and secondary ion mass spectrometry

全反射蛍光X線分析法及び二次イオン質量分析法によるスワイプ試料中のウラン粒子の効率的な同位体比分析

江坂 文孝; 渡部 和男; 福山 裕康; 小野寺 貴史; 江坂 木の実; 間柄 正明; 桜井 聡; 臼田 重和

Esaka, Fumitaka; Watanabe, Kazuo; Fukuyama, Hiroyasu; Onodera, Takashi; Esaka, Konomi; Magara, Masaaki; Sakurai, Satoshi; Usuda, Shigekazu

保障措置スワイプ試料中に含まれる個々のウラン粒子の同位体比を効率的に分析するために、新たな粒子回収法及び高感度なスクリーニング法を開発した。スワイプ試料中に含まれる粒子を真空吸引-インパクト捕集法により試料台上に回収した。試料台にグリースを塗布した場合、その回収効率は48%であり、従来の超音波を用いた粒子回収方法よりも優れていた。また、二次イオン質量分析法(SIMS)による同位体比分析に先立って、試料中のウラン粒子の存在を確認するスクリーニング手段として全反射蛍光X線分析法(TXRF)を適用した。その結果、試料台にSiを用いることによりウランを高感度(検出限界22pg)で測定することができた。これらの方法とSIMS法を組合せることにより、個々のウラン粒子の$$^{235}$$U/$$^{238}$$U同位体比を効率的に分析することが可能となった。

A new particle recovery method and a sensitive screening method were developed for subsequent isotope ratio analysis of uranium particles in safeguards swipe samples. The particles in the swipe sample were recovered onto a carrier by means of vacuum suction 8211; impact collection method. When grease coating was applied to the carrier, the recovery efficiency was improved to 48 %, which is superior to that of conventionally-used ultrasoneration method. Prior to isotope ratio analysis with secondary ion mass spectrometry (SIMS), total reflection X-ray fluorescence spectrometry (TXRF) was applied to screen the sample for the presence of uranium particles. By the use of Si carriers in TXRF analysis, the detection limit of 22 pg was achieved for uranium. By combining these methods with SIMS, the isotope ratios of $$^{235}$$U/$$^{238}$$U for individual uranium particles were efficiently determined.

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パーセンタイル:5.12

分野:Nuclear Science & Technology

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