同位体マイクロイメージングに向けたネオジム原子の共鳴イオン化分光

宮部 昌文; 岩田 圭弘; 富田 英生*; 森田 真人*; 坂本 哲夫*

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ネオジムの同位体組成は核鑑識捜査や核燃料の燃焼度評価など、原子力の広い分野で利用されており、現在の分析手法の主流はTIMSやICP-MSなどである。しかし廃炉作業で得られる分析試料には、発生源の異なる微粒子が混在しており、個別の微粒子を区別しないこれらの分析法では、その起源や履歴の情報が失われてしまう。逆に、微粒子毎の燃焼度から、その起源や履歴を知ることができれば、事故の進展挙動の解明や臨界安全評価を行う上で重要な情報となる。このため、我々は個々の微粒子中の核種分布が測定可能な、イオンスパッタ質量分析イメージング法の適用を進めており、その同重体干渉対策として、レーザー共鳴2次中性原子質量分析法(rL-SNMS)の開発を行っている。本研究では、ネオジムのrL-SNMSに適した2波長2段階イオン化スキームを得るための分光実験を行った。これにより、従来報告されていた電離スキームよりも電離効率の高い電離スキームを見出すことが出来たほか、従来よりも高い精度でネオジム原子のイオン化ポテンシャルを決定することができた。