二次イオン質量分析による環境試料中高濃縮ウラン粒子の選択的分析

Selective analysis of higher enriched uranium particles in environmental samples with secondary ion mass spectrometry

江坂 文孝  ; 間柄 正明  ; 木村 貴海 

Esaka, Fumitaka; Magara, Masaaki; Kimura, Takaumi

環境試料中の粒子に含まれる元素の同位体組成は、その粒子の履歴を知るうえで有用な情報を与える。特に、原子力施設で採取された粒子に含まれるウランやプルトニウムなどの場合には、その同位体組成を測定することにより、施設における原子力活動の内容の推定が可能となる。本研究では、二次イオン質量分析(SIMS)による同位体組成分析の前段階において、フィッショントラック法あるいはSIMSによる自動粒子計測を用いる方法の開発を行った。そして、その方法を標準試料及び実環境試料の分析に適用し、高濃縮ウラン粒子を効率的に検知・分析できることを実証した。

Isotopic composition of elements in environmental samples gives important information on the origin of particles. In particular, we can deduce the nuclear activities by analyzing isotopic composition of U and Pu in particles taken at nuclear facilities. In this study, we have developed fission track and automated particle measurement techniques as screening methods for subsequent isotopic ratio analysis with secondary ion mass spectrometry. Then, the developed methods have been applied to the analysis of reference materials and real environmental samples. As the result, we have confirmed that these methods are effective to analyze higher enriched uranium particles in environmental samples.