Age determination analysis of a single uranium particle for safeguards

保障措置のための単一ウラン粒子の精製年代分析

鈴木 大輔   ; 富田 涼平 ; 富田 純平  ; 江坂 文孝  ; 安田 健一郎   ; 宮本 ユタカ   

Suzuki, Daisuke; Tomita, Ryohei; Tomita, Jumpei; Esaka, Fumitaka; Yasuda, Kenichiro; Miyamoto, Yutaka

保障措置のためのウラン粒子の精製年代分析技術を開発した。ウランの精製年代は、粒子中のウランとトリウムを化学分離したのち、シングルコレクタ型誘導結合プラズマ質量分析計を用いてTh/U原子個数比を測定することにより得た。粒子中のTh及びUの原子個数の定量は、既知量のU濃縮同位体標準物質及びその標準物質にUの娘核種として含まれるThをスパイクとして用いて行った。精製年代既知(精製からの経過年: 61年)の二種類の同位体標準物NBL U-850及びU-100のウラン粒子を用いて分析を行ったところ、得られた推定精製年代はそれらの標準物質の参照精製年代と良く一致した結果であった。さらに、単一のU-850ウラン粒子を用いて分析を行った結果、推定精製年代は参照精製年代から-28年2年のずれの範囲内で得ることができた。

An analytical technique was developed to determine the age of uranium particles for safeguards. After the chemical separation of uranium and thorium, the Th/U ratio was measured using single-collector inductively coupled plasma mass spectrometry and a U-based reference material comprising a certain amount of Th as a progeny nuclide of U. The results allowed us to determine the purification age of two certified materials, i.e., U-850 and U-100, which was in good agreement with the reference purification age (61 y). Moreover, the age of a single U-850 particle was determined with a difference of -28 to 2 years from the reference date.