JAEA-AMS-TONO及びJAEA-AMS-MUTSU間での炭素同位体標準試料測定の比較試験結果

國分 陽子; 松原 章浩; 藤田 奈津子; 桑原 潤; 木下 尚喜

JAEA-Technology 2021-028, 33 Pages, 2022/02

JAEA-Technology-2021-028.pdf:2.18MB

日本原子力研究開発機構(以下、原子力機構)では、東濃地科学センターと青森研究開発センターに、それぞれJAEA-AMS-TONO及びJAEA-AMS-MUTSU(以下、それぞれTONO及びMUTSU)という二つの加速器質量分析施設がある。本書では、TONO及びMUTSUで共通した測定技術である炭素同位体測定について、両施設の特徴を紹介するとともに、炭素同位体比標準試料を測定した比較試験の結果を報告する。両施設とも、原子力機構内による内部利用のほか、原子力機構の施設供用利用制度により大学や他の研究機関等による外部利用が行われている。近年、加速器質量分析装置(Accelerator Mass Spectrometer 以下、AMS)による炭素同位体測定の需要の拡大に伴い、両施設を併用する、あるいは将来的に併用を検討するという動向が見られる。しかしながら、両施設には、メーカー、装置駆動方式が異なるAMSが設置されている。両施設のAMSは、特に加速器へのイオン入射方式が異なることから、バックグラウンドの低さなど、測定性能に差がある。また、解析法も両施設の主な研究分野に合わせた方法が使われている。そのため、一つの研究課題で両施設を利用する場合には、その施設の特徴をよく理解し、利点を生かした使い分けや解析法の統一が必要となる。本書は、両施設をこれから使用する人が検討する際の参考として、両施設の装置、試料調製法、解析方法、比較試験結果に基づいた測定性能などを取りまとめたものである。

Distribution and fate of I in the seabed sediment off Fukushima

乙坂 重嘉; 佐藤 雄飛*; 鈴木 崇史; 桑原 潤; 中西 貴宏

Journal of Environmental Radioactivity, 192, p.208 - 218, 2018/12

AA2017-0744.pdf:1.17MB

https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2018.06.025

2011年8月から2013年10月にかけて、福島第一原子力発電所から160km圏内の26観測点において、海底堆積物および沈降粒子中のI濃度を観測した。2011年における海底堆積物中のI濃度は0.020.45mBq/kgであった。同海域の海底への主なIの沈着は事故後の半年以内に起こったと推測され、その初期沈着量は約0.360.13GBqと見積もられた。ヨウ素は生物による利用性の高い元素であるが、事故由来の放射性ヨウ素を海産生物を介して摂取することによる被ばく量は、極めて低いと推定された。福島周辺の陸棚縁辺域(海底水深200400m)では、2013年10月にかけて表層堆積物中のI濃度がわずかに増加した。このI濃度の増加をもたらす主要因として、福島第一原子力発電所近傍の海底から脱離したIの陸棚縁辺域への再堆積と、河川を通じた陸上からのIの供給の2つのプロセスが支配的であると考えられた。

青森研究開発センターむつ事務所施設管理課業務報告; 平成26年度、平成27年度

桑原 潤; 及川 敦; 青山 正樹

JAEA-Review 2017-039, 73 Pages, 2018/03

JAEA-Review-2017-039.pdf:5.16MB

青森研究開発センターむつ事務所施設管理課(以下「施設管理課」という。)は、原子力第1船原子炉施設の運転・維持管理及び廃止措置並びに少量核燃料物質使用施設の液体廃棄施設、固体廃棄施設の運転・維持管理業務を実施していた。現在は2016年の組織統合により青森研究開発センター施設工務課となり、引き続き業務を実施している。本報告は、施設管理課における平成26年度及び平成27年度の業務実績を取りまとめたものである。

青森研究開発センターむつ事務所施設管理課業務報告; 平成24年度、平成25年度

田島 好弘; 桑原 潤; 及川 敦; 甲 昭二; 新谷 尚之; 菊地 香; 宮本 晋伍; 根本 英幸; 大江 修

JAEA-Review 2016-003, 56 Pages, 2016/05

JAEA-Review-2016-003.pdf:7.16MB

青森研究開発センターむつ事務所施設管理課(以下「施設管理課」という。)は、原子力第1船原子炉施設の運転・維持管理及び廃止措置並びに少量核燃料物質使用施設の液体廃棄施設、固体廃棄施設の運転・維持管理業務を実施している。本報告は、施設管理課における平成24年度及び平成25年度の業務実績を取りまとめたものである。

JAEA-AMS-MUTSUの現状

桑原 潤; 木下 尚喜; 濱田 昭夫; 飛内 万史; 関 武雄

第27回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会報告集, p.27 - 30, 2015/03

日本原子力研究開発機構バックエンド研究開発部門青森研究開発センターむつ事務所タンデトロン加速器質量分析装置(JAEA-AMS-MUTSU: High Voltage Engineering Europe製Model 4130-AMS)は、最大加速電圧3MVのタンデム型加速器と炭素及びヨウ素同位体比測定用の2本のビームラインから構成されている。炭素とヨウ素の定常測定はそれぞれ平成11年12月、平成15年5月から開始され、平成18年度からは供用施設となり、原子力機構内外の種々のテーマでの利用に供している。本発表では、平成25年度までの運転状況及び位置制御モーター制御不良をはじめとするイオン源部での最近のトラブル事例について報告する。

2012年1-2月の北西部太平洋におけるヨウ素129の分布

鈴木 崇史; 乙坂 重嘉; 桑原 潤

第15回AMSシンポジウム報告集, p.49 - 52, 2013/03

福島第一原子力発電所事故により放出されたIの海洋環境における移行過程を解明する目的で、北西部北太平洋におけるIの鉛直分布を測定した。海水試料は、親潮海域のSta.106、親潮と黒潮の混合海域であるSta.098、及び黒潮海域のSta.090において表面から水深1500mまで採取した。表面海水中のI濃度は、Sta.106及びSta.098では事故以前の濃度レベルより高かったが、Sta.090では事故以前と同レベルであった。この結果から、黒潮海域では事故起因のIの影響を受けていないことが確認された。Sta.106及びSta.098のIの鉛直分布の結果は、表面が最も高く水深とともに減少していく傾向が見られた。一方Sta.090の鉛直分布の結果は、水深500m付近に濃度極大が存在することが確認された。この濃度極大は、Iが高濃度の表面海水が等密度面に沿って水深500mまで運ばれたためだと考えられる。

原子力機構むつ・タンデトロンの現状

田中 孝幸; 甲 昭二; 木下 尚喜; 鈴木 崇史; 桑原 潤; 関 武雄

第13回AMSシンポジウム報告書, p.129 - 132, 2011/01

日本原子力研究開発機構青森研究開発センターにある加速器質量分析装置(JAEA-AMS-MUTSU)は、平成9年に設置され、C測定については平成11年、I測定については平成15年から定常運転を開始した。平成18年度からは外部利用者が利用可能な供用施設となり、多くの利用者によりさまざまな研究活動に利用されるようになっている。本講演では、JAEA-AMS-MUTSUの現状を報告する。施設供用制度開始から5年間は、平成21年度を除き、順調に測定数を増加させた。しかし、平成21年度の測定数の減少は、制御システムの更新により、約1.5か月間、加速器を停止させたこと、検出器のアンプの故障により、数か月間、C測定が不可能であったことによるものである。現在は、問題も解消し、C及びIともに順調に測定している。

ヨウ素分析のための銀媒体電解酸化法を用いた環境試料の前処理法の検討

桑原 潤

第12回AMSシンポジウム報告集, p.112 - 115, 2010/05

環境試料中ヨウ素同位体比の分析において、食品などを前処理する場合、高温で試料を灰化しヨウ素を揮発させて回収する方法がよく用いられるが、試料の種類によっては、ヨウ素が十分に揮発せず灰化残留物中に一部残ってしまうような状況が生じてしまう。このため、十分に高い回収率を得る手法として、銀媒体電解酸化法を用いた湿式の試料灰化を試みた。この方法は、電気分解装置内で溶液中に銀(II)イオンを生成し、このイオンの酸化力を用いて試料の酸化分解を進行させるもので、銀は触媒的に作用する。乾燥コンブ1gを用いた灰化試験において、約5Vの通電条件で灰化したところ、24時間程度で灰化が完了した。この電解液をろ過し、一部を分取することで、安定ヨウ素濃度の決定が可能である。また、この電解液に還元剤として亜硫酸ナトリウムを加えることで、AMS測定のためのヨウ化銀沈殿を生成することができた。

AMSによるI-129測定のための海藻試料の簡便な前処理法の開発

桑原 潤; 鈴木 崇史; 天野 光

KEK Proceedings 2007-16, p.184 - 186, 2008/02

海藻等の生物試料中のヨウ素同位体をモニタリングするために、多数の試料の前処理を効率的かつ安全に実施するため、従来法より低い温度で灰化を行う前処理法を検討した。粉末状に粉砕した乾燥ヒジキを磁製るつぼにはかり取り、マッフル炉中で500Cまで加熱し2から3時間燃焼させた。灰化試料に蒸留水を加え、メンブランフィルタを用いて不溶成分を除去した後、アンモニア水を加え塩化銀沈殿の生成をマスクしつつ、硝酸銀溶液を滴下してヨウ化銀沈殿を生成した。メンブランフィルタにより沈殿を回収後、乾燥させAMS測定用ターゲットピースを作製し、AMSによる測定を行った。本前処理法で調製した試料はすべて、測定に支障を与えることなく極めて高い再現性でヨウ素同位体比を得ることができた。本前処理法は従来法と比べて極めて簡便であり、特にイオン交換や溶媒抽出を行わないものの、測定に支障をきたさない程度の純度でヨウ化銀の沈殿を得ることができたことから、生物試料中ヨウ素同位体比測定のための前処理法として非常に有効である。

ホウレンソウ水溶性画分中のウラン分析

渡部 陽子; 桑原 潤; 山口 紀子*

KEK Proceedings 2006-5, p.19 - 22, 2006/11

人間に対する放射性核種による内部被ばくの影響を考える際、体内に取り込まれるまでの一連の経路について明らかにする必要がある。現在、環境での放射性核種の移行や循環挙動等を明らかにするため、大気浮遊塵,土壌、陸水,海水等の放射性核種分析や、それらの化学形態分析に関する研究が盛んに進められている。しかしながら、植物中の放射性核種の化学形態に関する知見はほとんどない。本研究では微量ながらもほとんどの物質に含まれているウランに着目し、植物中ウランの化学形態を明らかにすることを目的として農作物のうち比較的ウランの移行係数が高いホウレンソウを用いて実験を行った。その結果、ホウレンソウ水溶性画分中ウランは20.8-45.1%の割合で100Da以上の高分子量成分に結合していることがわかった。しかし、高濃度のNaClによりウランが高分子量成分から脱離したことから、その結合は弱いと推測した。