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論文

A Sensitive method for Sr-90 analysis by accelerator mass spectrometry

笹 公和*; 本多 真紀; 細谷 青児*; 高橋 努*; 高野 健太*; 落合 悠太*; 坂口 綾*; 栗田 沙緒里*; 佐藤 志彦; 末木 啓介*

Journal of Nuclear Science and Technology, 58(1), p.72 - 79, 2021/01

https://doi.org/10.1080/00223131.2020.1801530
 被引用回数：13 パーセンタイル：74.60(Nuclear Science & Technology)

Strontium-90 ($$^{90}$$Sr) is one of the most important fission products due to the potential health risks of its uptake and retention in the human body. Conventional analysis techniques involve beta-counting, which requires ingrowth of $$^{90}$$Y over a period of two weeks or more. Accelerator mass spectrometry (AMS) has the potential to shorten the analysis time while offering a lower limit of detection than beta-counting. Here, Sr in samples was recovered as SrF$$_{2}$$ to provide sufficient negative ions in the caesium-sputtering ion source. In the sample preparation step, 95-98% of Sr was recovered and 99-100% of Zr removed by ion-exchange separation. Sr recovery was $$sim$$30% in the precipitation process, and this can be improved. The recovered $$^{90}$$Sr was mixed with PbF$$_{2}$$ at an SrF$$_{2}$$:PbF$$_{2}$$ weight ratio of 4:1. A maximum 500 nA beam current of Sr$$_{3}$$ ions was obtained from SrF$$_{2}$$ samples. A five-anode gas ionization detector was used to avoid isobaric interference from $$^{90}$$Zr. The $$^{90}$$Sr/Sr atomic ratio background of $$sim$$6 $$times$$ 10$$^{-13}$$ (equivalent to $$sim$$3 mBq $$^{90}$$Sr) was comparable with that achieved at other AMS facilities. Good linearity $$^{90}$$Sr/Sr atomic ratios was obtained from 1.75 $$times$$ 10$$^{-10}$$ to 3.38 $$times$$ 10$$^{-9}$$. Suitable techniques for sample preparation and measurement were thus achieved for $$^{90}$$Sr analysis by AMS.

論文

福島原発周辺土壌中の$$^{36}$$Clの深度・蓄積量分布

太田 祐貴*; 末木 啓介*; 笹 公和*; 高橋 努*; 松中 哲也*; 松村 万寿美*; 戸崎 裕貴*; 本多 真紀*; 細谷 青児*; 高野 健太*; et al.

JAEA-Conf 2018-002, p.99 - 102, 2019/02

https://doi.org/10.11484/jaea-conf-2018-002

福島第一原子力発電所事故により放出された放射性核種に長寿命の$$^{36}$$Cl(半減期: 30.1万年)がある。$$^{36}$$Clは放射性廃棄物の処理の際に土壌中における高い移動能と相まって重要な核種である。しかし、土壌中では無機塩素(Clinorg)が有機塩素(Clorg)に変換・保持されることで、その移動の機構は不明である。本研究では、汚染地域の無機$$^{36}$$Clの深度分布を得ることで$$^{36}$$Clの動態を検討し、事故による$$^{36}$$Cl汚染の程度を検討した。また、5cm表土に含まれる$$^{36}$$Clについても検討した。2017年における深度分布では、$$^{36}$$Cl濃度は表層で最も高くなり、深度とともに緩やかに減少した。一方で、$$^{36}$$Cl/Clはほぼ一定(平均値: 3.24$$pm$$0.55 ($$times$$10$$^{-12}$$))の値を示した。事故前の$$^{36}$$Cl/Clと比べると$$^{36}$$Cl/Clの増加を示し、事故由来の$$^{36}$$Clは土壌3.6g/cm$$^{2}$$(=5cm深)より深く移動していることが分かった。

口頭

6MVタンデム加速器による$$^{90}$$Sr-AMS

細谷 青児*; 笹 公和*; 高橋 努*; 本多 真紀*; 佐藤 志彦; 高野 健太*; 落合 悠太*; 末木 啓介*

no journal, , 

AMSによる$$^{90}$$Srの分析法が確立されることによって高感度かつ迅速な分析法の開発を試みた。標準試料からのSrF$$^{3-}$$ビーム引き出すことができ、国内初となる$$^{90}$$SrのAMSによる検出に成功した。同重体$$^{90}$$Zrの分離については5枚電極型$$Delta$$E-E検出器を用いて、検出器ガス(イソブタンガス)の圧力を約30Torrに調整することにより同重体$$^{90}$$Zrとの分離が最大になることが分かった。現在解析中であるが、バックグラウンドは$$^{90}$$Sr/Sr~10$$^{-12}$$前半から10$$^{-13}$$後半を見込んでいる。

口頭

AMSを用いた福島原発周辺土壌の$$^{36}$$Clの定量

太田 祐貴*; 末木 啓介*; 笹 公和*; 高橋 努*; 松中 哲也*; 松村 万寿美*; 戸崎 裕貴*; 細谷 青児*; 高野 健太*; 落合 悠太*; et al.

no journal, , 

福島第一原子力発電所事故により、莫大な量の放射性核種が環境中に放出された。$$^{36}$$Cl(半減期: 30.1万年)もまた放出が疑われる核種である。しかし、汚染地域の土壌中に含まれる$$^{36}$$Clを報告する研究は三宅ら(2015)の1件だけである。さらなる研究により$$^{36}$$Clの放出量と他の放射性核種の放出挙動との関係を評価することが求められる。そこで本研究では、筑波大学加速器質量分析(AMS)装置を用いて得た$$^{36}$$Cl/Clから$$^{36}$$Cl蓄積量(Bq/m$$^{2}$$)の算出を行い、放出量の大きい$$^{137}$$Csや$$^{36}$$Clと同じハロゲンである$$^{129}$$Iとの比較検討を行った。

口頭

加速器質量分析法を用いた$$^{90}$$Sr測定の試み

細谷 青児*; 笹 公和*; 高橋 努*; 本多 真紀*; 佐藤 志彦; 高野 健太*; 落合 悠太*; 山口 晃司*; 末木 啓介*

no journal, , 

福島第一原子力発電所事故によって放出された$$^{90}$$Sr(T1/2=28.79yr)について、迅速な測定技術開発の要望が増加している。しかしながら液体シンチレーションを用いた従来の$$^{90}$$Srの定量には2週間以上かかり、大量の試料を定量するのは困難である。新たにICP-MSで の$$^{90}$$Srの迅速測定手法が実用化されたが、福島第一原子力発電所事故に起因する$$^{90}$$Srの放出量を定量するには不十分である。そこで加速器質量分析法(AMS)を用いた$$^{90}$$Srの測定手法を確立することによって、迅速かつ高感度な$$^{90}$$Srの定量を開発中であり、本発表ではその途中経過について報告する。

口頭

加速器質量分析法によるストロンチウム90の迅速定量法の開発

笹 公和*; 細谷 青児*; 本多 真紀*; 高橋 努*; 佐藤 志彦; 高野 健太*; 落合 悠太*; 末木 啓介*

no journal, , 

ストロンチウム90($$^{90}$$Sr)は、ウランやプルトニウムなどの核分裂生成物であり、原子力発電所での事故や1950年代に実施された大気圏内核実験により、環境中に供給された放射性核種である。しかし、純$$beta$$線放出核種の$$^{90}$$Sr分析には複雑な化学操作と時間が掛かるため、迅速な定量手法の開発が求められている。本研究では、$$^{90}$$Srを加速することで、物質(検出器内のガス)中でのエネルギー損失差を利用して妨害となる同重体(同重分子や$$^{90}$$Zrなど)と分離識別して、直接的に検出器により計数を行う手法を開発した。

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