マイクロ流体デバイスを利用した放射性試料の分析技術開発

Development of analytical technique for radioactive material using microfludic device

山本 昌彦   ; 久野 剛彦 ; 高村 禅*

Yamamoto, Masahiko; Kuno, Takehiko; Takamura, Yuzuru*

放射性試料の分析では、内部被ばく防止のため、グローブボックス(GB)内で目的元素の分離、測定を行っている。分離には溶媒抽出が利用されるが、有機溶剤を含む廃液の処理が問題となり、廃液発生量の低減化が求められる。また、GB内に装置を設置するため、ICP-OESのような大型装置では、専用GB等の設計・製作等にコストを要する。このため、汎用GB内へも容易に設置可能な小型装置の使用が望まれる。そこで、本研究では、マイクロ化学チップ(MCC)と液体電極プラズマ(LEP)に着目した。MCCは、マイクロ流路内で溶媒抽出が可能であるため、放射性分析廃液の低減化を期待できる。また、マイクロ流路内の放電で発生するLEPを利用した発光分光法(LEP-OES)では、プラズマガス, 冷却水が不要なため、汎用GBにも容易に設置可能なほど装置が小型である。本報告では、MCCと液体シンチレーションカウンタを組み合わせた測定システムによる廃液発生量の低減化、GB内に設置したLEP-OESによる放射性廃液中の元素分析の結果を述べる。

Target elements are separated and measured in a glove box (GB) to prevent internal exposure when radioactive material is analyzed. Although liquid-liquid solvent extraction is used for the separation, liquid waste reduction is required due to the organic solvents. Also, an large apparatus such as ICP-OES requires high cost due to the designing sepcific GB for installation. Therefore, small apparatus is desired. In this study, we have been focused on microchemical chip (MCC) and liquid electrode plasma (LEP). Reduction of liquid radioactive waste is expected becuase solvent extraction can be performed in microchannel by using MCC. The emission spectroscopy using LEP (LEP-OES) requires neither plasma gas nor cooling water, and the device is small enough to installed in normal GB. We will report the results of the Pu measurement system combining MCC with liquid scintillation counter, and elemental analysis of liquid radioactive waste by LEP-OES.