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多重$$gamma$$線放射化分析による模擬たたら製鉄試料中のAsとSbの定量

Determination of arsenic and antimony in iron sample from simulation "Tatara" of iron making furnace by neutron activation analysis combined with multiple $$gamma$$-ray detection

伊下 信也*; 平井 昭司*; 岡田 往子*; 鈴木 章悟*; 木村 敦   ; 大島 真澄

Inoshita, Shinya*; Hirai, Shoji*; Okada, Yukiko*; Suzuki, Shogo*; Kimura, Atsushi; Oshima, Masumi

日本独自の製鉄法として知られるたたら製鉄の発祥や発展については、未だに解明されていない点がある。たたら製鉄試料中のAsとSbの濃度を定量分析することで、原料の産地推定が可能であり、このような科学分析がたたら製鉄に関する謎を解く糸口になると考えられる。たたら製鉄関連試料中のAsとSbは、ppmもしくはsub-ppmオーダーと低レベルである点、主成分元素や不純物元素の放射化により発生する妨害$$gamma$$線の影響により、検出器1台で行われる通常の機器中性子放射化分析(INAA)では、定量できない場合があった。そこで、本研究ではINAAよりも高感度分析が可能である多重$$gamma$$線放射化分析(NAAMG)により模擬たたら製鉄試料(鉄塊,鉄滓,砂鉄)中のAsとSbの定量を行った。測定の結果、Asでは定量下限値0.1ppmオーダー、Sbは、0.001ppmオーダーで分析が可能であることがわかり、INAAでは定量できなかった試料についても定量できた。現代鉄鋼と比べ、模擬たたら製鉄試料中の不純物は高レベルであり妨害$$gamma$$線強度が大きい条件にもかかわらず、鉄や鉄滓中の低レベルのAsとSbの定量ができたことにより、NAAMGの有用性が示された。

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