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アルファトラック法を用いたウラン微粒子の検出と化学状態分析手法の開発

Micro-Raman spectroscopy combined with alpha track detection to identify chemical forms of uranium particles

蓬田 匠 ; 江坂 文孝; 間柄 正明

Yomogida, Takumi; Esaka, Fumitaka; Magara, Masaaki

本研究では、環境試料中のウラン微粒子本来の化学状態を分析することを目的に、アルファトラック法によりウラン含有微粒子を検出し、その化学状態を顕微ラマン分光法で測定する方法の検討を行った。試料としては、U$$_{3}$$O$$_{8}$$、およびUO$$_{2}$$の化学形を持つウラン微粒子を用いた。粒子を含むフィルムをアルファトラック検出器(TNF-1)に1$$sim$$2ヶ月間曝露した。曝露後の検出器中のアルファトラックの飛跡から、フィルム中のウラン含有粒子の位置を特定し、顕微ラマン分光測定を行うことで個々のウラン微粒子のラマンスペクトルを取得した。その結果、U$$_{3}$$O$$_{8}$$、およびUO$$_{2}$$の構造に由来するラマンピークが観測され、それぞれの構造を持つウラン微粒子の化学形を同定することができた。

In this study, we developed a micro-Raman spectroscopy technique combined with alpha track-detection to identify chemical forms of uranium particles. U$$_{3}$$O$$_{8}$$ and UO$$_{2}$$ particles were used as samples. Films containing uranium-bearing particles were exposed to alpha track detectors (TNF-1) for a few months. The location of uranium particles in the films were identified by observing alpha tracks which caused by spontaneous fission of uranium. The characteristic Raman bands which derive from U$$_{3}$$O$$_{8}$$ and UO$$_{2}$$ structures were observed in the Raman spectra of uranium particles.

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