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保障措置のための個々のウラン粒子の同位体比分析法

Isotope ratio analysis of individual uranium particles for safeguards

江坂 文孝; 渡部 和男; 福山 裕康; 小野寺 貴史; 江坂 木の実; 伊奈川 潤; 井口 一成; 鈴木 大輔; Lee, C. G.; 間柄 正明; 桜井 聡; 臼田 重和

Esaka, Fumitaka; Watanabe, Kazuo; Fukuyama, Hiroyasu; Onodera, Takashi; Esaka, Konomi; Inagawa, Jun; Iguchi, Kazunari; Suzuki, Daisuke; Lee, C. G.; Magara, Masaaki; Sakurai, Satoshi; Usuda, Shigekazu

原研は、保障措置環境試料分析のためのパーティクル及びバルク分析法の開発を行い、2003年1月にIAEAネットワーク分析所の一員として認定された。パーティクル分析法では、原子力施設内で拭き取りにより採取された試料(スワイプ試料)中の個々の粒子中に含まれる核物質の同位体比を測定できるためより詳細な情報を得ることができる。まず、二次イオン質量分析法(SIMS)をパーティクル分析に適用するとともに、試料中の粒子を試料台上にインパクター方式で回収し全反射蛍光X線分析法でスクリーニングを行う方法を開発し、一連の技術として確立した。現在、本法により国内及びIAEA保障措置スワイプ試料の分析を定常的に行っている。さらに、SIMSでは分析が困難な粒子径1マイクロメートル以下の粒子の分析を可能とするために、フィッショントラック法と表面電離質量分析法を組合せたより高感度なパーティクル分析技術の開発も開始している。

Japan Atomic Energy Research Institute (JAERI) was qualified as a member of the IAEA network analytical laboratories (NWALs) for particle and bulk analyses of safeguards environmental samples in January 2003. The particle analysis gives more detailed information on nuclear facility operation than the bulk analysis because the isotope ratios of nuclear materials in the samples collected inside nuclear facilities (swipe samples) can be determined for individual particles. We applied, as a method for uranium isotope ratio measurement, secondary ion mass spectrometry (SIMS) to particle analysis. Prior to the SIMS analysis, the particles in a swipe sample are recovered onto a carrier by impaction. The carriers with the recovered particles are then screened by total reflection X-ray fluorescence spectrometry. We integrated these techniques into a standard procedure, which is applied to domestic and IAEA swipe samples routinely.

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