保障措置環境試料分析のためのFT-TIMS法の開発状況

Development of fission track-thermal ionization mass spectrometry method for safeguards environmental samples

Lee, C. G.; 井口 一成; 伊奈川 潤; 鈴木 大輔   ; 江坂 文孝  ; 間柄 正明  ; 桜井 聡 ; 渡部 和男; 臼田 重和

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

フィッショントラック(FT)-表面電離質量分析(TIMS)法によるパーティクル分析法は、二次イオン質量分析計では測定が難しい粒径1m以下の核分裂性物質を含む微細粒子に対しても同位体比分析が可能であることから、保障措置上有効な分析手法とされている。われわれがこれまでに開発したFT-TIMS法では、核分裂性物質を含む粒子をFT検出器の中に閉じこめるので、高い検出効率,試料調製の簡便さ,ウラン濃縮度別検出の可能性などの長所がある。しかし、検出器のエッチングの際、ウラン粒子の一部が溶解することがある。そこで、粒子保持層とFT検出器部を分離した2層式FT試料調製法の開発を行っている。この方法では粒子層と検出器の一端を固定することにより、従来の2層式試料で見られた検出器のFTと目的粒子との位置ずれを解決し、目的粒子の検出効率を向上させた。最近のFT-TIMS分析法の開発状況について紹介する。

Particle analysis by FT-TIMS method is effective for safeguards environmental samples because the isotope ratios of sub-micrometer particles can be determined. The FT-TIMS method developed by the authors, in which the particles are confined in the detector, has merits such as high detection efficiency and the possibility as a screening method for uranium particles according to their enrichment by controlling the etching time. However, it was found that a part of uranium particles contained in a detector may dissolve during the etching process of the detector. In order to overcome the problem, we are developing a novel sample preparing method in which the FT detector and the particle layer are separated. In the conventional FT sample of separated type, the detection process of particles of interest is time-consuming and complicated due to the discrepancy in position between tracks and particles. In contrast, the discrepancy was solved by fixing a part of a detector and a particle layer in our method, which improved the detection efficiency of particles containing fissile materials.