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二次イオン質量分析による自動粒子計測を用いた単一ウラン微粒子の同位体比分析

Isotopic analysis of individual uranium particles by secondary ion mass spectrometry using automated particle measurement

江坂 文孝; 鈴木 大輔; 蓬田 匠; 間柄 正明

Esaka, Fumitaka; Suzuki, Daisuke; Yomogida, Takumi; Magara, Masaaki

世界各国の原子力施設において採取された環境試料中に含まれる個々のウラン微粒子の同位体組成を調べることで、各施設における原子力活動の内容および履歴を推定することできる。特に、濃縮度の高いウラン微粒子の検知は、秘密裏での核兵器開発を明らかにし、核の拡散を防止する観点から重要である。本研究では、近年開発された二次イオン質量分析(SIMS)による自動粒子計測を用いてウラン微粒子を検知し、その同位体組成をSIMSあるいは表面電離質量分析(TIMS)で測定する方法の検討を行った。その結果、両分析法で高濃縮ウラン微粒子を選択的に検知・測定することができ、本法の有効性を確認することができた。

Analysis of individual uranium particles in environmental samples taken at nuclear facilities enables to clarify nuclear activities in the facilities. In particular, the detection of high enriched uranium particles is important to unveil nuclear activities related to the production of nuclear weapons. In this study, we developed analytical techniques by the combination of secondary ion mass spectrometry (SIMS) or thermal ionization mass spectrometry with automated particle measurement. The results indicated that these techniques are efficient to detect high enriched uranium particles.

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