Depth concentration profiles for cesium compounds in fullerene absorbent investigated with X-ray energy dependence in photoelectron spectroscopy

光電子分光におけるX線エネルギー依存性を用いたフラーレン吸蔵におけるセシウム化合物の深さ濃度分布

関口 哲弘  ; 横山 啓一  ; 矢板 毅

Sekiguchi, Tetsuhiro; Yokoyama, Keiichi; Yaita, Tsuyoshi

核分裂生成物中に含まれる長寿命核種であるセシウム135 (Cs)の同位体分離スキームの確立は廃棄物減容化および核変換消滅において重要である。テラヘルツ領域レーザー光によりヨウ化セシウムの同位体選択的な光解離によりCs原子とCsI分子が生成される。しかしながら、Cs原子とCsI分子の衝突により同位体交換が誘起されることが課題である。衝突を回避するため、Csのみを選択的に吸蔵する材料としてフラーレン(Co)を検討した。放射光を用いた電子放出角度分解、Arスパッタリング時間依存、光子エネルギー依存によるX線光電子分光法(XPS)を用い、Co中のCs原子またはCsI分子の深さ濃度分布を調べた。本発表ではSi基板上に堆積されたCo膜(50nm)にCsまたはCsIをドープした試料におけるXPSの放射光励起X線エネルギーの依存性について報告する。

The isotope separation of cesium-135 (Cs), 2.3 million years lived nuclide in fission products, is an important issue for the transmutation annihilation. Fullerene Co has been candidated as an absorbent for selective storage materials in order to avoid collision induced isotope exchange between Cs atoms and CsI molecules. In this study, we investigated depth concentration distributions of Cs atom or CsI in Co by electron emission angle-resolved, photon-energy dependent, and Ar-sputtering time dependent X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) with synchrotron-radiation. Here we present on excitation energy dependence of XPS for Cs and CsI dosed on thick Co (50 nm) films deposited on Si substrates. Assuming models, we simulated the photoelectron intensity to find the most probable depth distribution.