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繊維表層部に吸着させた$$^{90}$$Srの直接$$beta$$線測定; 放射線グラフト重合技術により18-crown 6-ether誘導体を担持したSr吸着繊維の作製

Direct beta-ray measurement of $$^{90}$$Sr adsorbed on fiber surface; Preparation of 18-crown 6-ether derivative-impregnated Sr adsorption fiber based on the radiation-induced graft polymerization

堀田 拓摩; 浅井 志保; 今田 未来; 半澤 有希子; 斎藤 恭一*; 藤原 邦夫*; 北辻 章浩

Horita, Takuma; Asai, Shiho; Konda, Miki; Hanzawa, Yukiko; Saito, Kyoichi*; Fujiwara, Kunio*; Kitatsuji, Yoshihiro

東京電力福島第一原子力発電所事故により発生した汚染水中の$$^{90}$$Srの迅速分析が求められている。しかしながら,従来の$$^{90}$$Sr分析では、Sr分離、Y分離という2段階の$$beta$$線測定前処理分離操作を要する。そのため、一連の$$^{90}$$Sr分析におよそ1ヶ月かかる。そこで本研究では、前処理分離操作を効率化することを目的とし、Sr分離操作だけで前処理分離操作を完了できるSr吸着繊維の作製を目指した。作製したSr吸着繊維のSr吸着容量およびSr選択性について検討した。その結果、Sr Resinに比べ比表面積が1000倍小さいにも関わらず、Sr吸着繊維は同等のSr吸着容量を有した。このことは、Sr Resinより1000倍高い密度で繊維表面へSrを濃縮できたと考えられる。また、選択性については、共存するCs, YからSrを高い選択性で分離できた。このことは、18-crown 6-ether誘導体のSr選択性は、疎水性相互作用により担持しても性質が変化せず、安定し選択して分離できていると考えられる。これらのことから, Sr吸着繊維が$$^{90}$$Srの直接$$beta$$線測定に必要な吸着容量と選択性を有することを確認した。

There has been an increasing importance of the development of rapid separation techniques for $$^{90}$$Sr analysis, responding to needs in Fukushima Daiichi NPP. However, conventional $$^{90}$$Sr analytical methods require two different separation steps for Sr and Y, respectively, resulting in a long processing time of about one month. In this study, we prepared a Sr adsorptive fiber (Sr fiber) that has a high density Sr adsorption phase on its surface, allowing to highly efficient $$beta$$-ray counting by minimizing the self-attenuation effects. The adsorption capacity of the prepared Sr fiber was about 14 g/mol, which is equivalent to that of a commercially available Sr adsorptive resin (Sr Resin). The selectivity of the Sr fiber was nearly the same as that of the Sr resin. Considering that the Sr fiber has a specific surface area 1000 times smaller than that of the Sr Resin, the Sr ions can be concentrated to 1000 times on its surface, capable of achieving highly-efficient $$beta$$-ray counting. From these result, we confirmed that Sr fiber has adsorption capacity and selectivity necessary for highly efficient $$beta$$-ray counting of $$^{90}$$Sr.

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