飛跡検出法を利用した保障措置環境試料の粒子スクリーニング法の開発

Development of particle screening technique on the safeguards environmental sample by using a combination of alpha-track and fission-track techniques

安田 健一郎   ; 鈴木 大輔   ; 宮本 ユタカ   ; 宇佐美 秀彦*

Yasuda, Kenichiro; Suzuki, Daisuke; Miyamoto, Yutaka; Usami, Hidehiko*

保障措置環境試料分析手法で用いられるプルトニウムやウラン粒子の同位体組成分析は原子力施設等における未申告活動を検知する手段として重要であり、アルファ壊変により放出されるアルファ線の飛跡を検出するアルファトラック(T)法や、中性子誘起核分裂により生じる核分裂片の飛跡を検出するフィッショントラック(FT)法が多用されている。しかしながら、これらの方法は粒子の位置情報を得ることのみを目的としているため、核物質の組成や量の想定は困難であった。本発表では、同じ範囲を対象に各トラック法を適用し、それにより得られた個々の粒子に由来するT数とFT数のデータを組み合わせることで核物質の組成を推定し、粒子の高感度かつ選択的に検出する手法を開発した。ポリカーボネイト製フィルムに閉じ込めた粒子試料を作成し、それぞれのトラック検出材の飛跡を重ねて観察することで、保障措置上重要性の高いプルトニウムや高濃縮ウランを含む粒子の高感度で選択的に検出することが可能となった。

In safeguards environmental sample analysis, isotopic composition analysis of particles containing nuclear materials is an important technique for detecting undeclared activities at nuclear facilities. The alpha track and the fission track method are often used to detect the position of particles containing nuclear materials, but it has been difficult to use both methods on a sample because the track detector was deformed by the chemical etching. In this study, the alpha track and fission track methods were successfully applied to individual particles by correcting their positions by marking the track detector with a laser. Therefore, it was possible to classify differences in the amount and composition of nuclear material contained in the particles, and it is expected that the particles will be recovered efficiently.