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口頭

TIMSフィラメント上で溶解したプルトニウム粒子の$$alpha$$線測定

安田 健一郎; 鈴木 大輔; 金澤 和仁; 宮本 ユタカ; 江坂 文孝; 間柄 正明

no journal, , 

極微量の保障措置環境試料分析を目的として、TIMSによる核燃料物質を含む単一粒子の質量分析を目指している。この一環として粒子中のプルトニウムの有無を事前確認するため$$alpha$$線測定の適用を検討している。プルトニウム標準試料(SRM947)から作製した粒子を測定した結果、粒径が1$$mu$$mを超えると自己吸収の影響により、正確な(Pu-238+Am-241)/(Pu-239+Pu-240)放射能比測定が困難であった。そこで、TIMSフィラメント上でプルトニウム粒子を溶解し$$alpha$$線測定を試みた。溶解処理後、SEMで粒子の溶解を確認し$$alpha$$線測定を行った。本発表では、溶解条件と$$alpha$$スペクトルを例示し、より効果的な条件について検討したので報告する。

口頭

プルトニウム粒子を対象とした$$alpha$$線測定による粒子中アメリシウムの定量法検討

安田 健一郎; 鈴木 大輔; 金澤 和仁; 宮本 ユタカ; 江坂 文孝; 間柄 正明

no journal, , 

極微量の保障措置環境試料分析を目的として、TIMSによるパーティクル分析を目指している。これまでに、プルトニウム粒子をTIMSフィラメント上で溶解し、$$alpha$$線測定によって$$frac{^{238}Pu+^{241}Am}{^{(239+240)}Pu}$$放射能比を得たうえで、続くTIMS測定により、プルトニウム同位体比測定を試みた。フィラメント上で溶解した粒子をTIMS/連続昇温法で測定した場合、フィラメント加熱電流を利用したアメリシウム・プルトニウムの明確な分離が困難であった。そこで、粒子状であっても$$alpha$$線測定によって$$^{241}$$Amが定量可能であるか検討を行った。粒径3$$mu$$m以下の粒子であれば、$$alpha$$線測定により$$frac{^{238}Pu+^{241}Am}{^{(239+240)}Pu}$$放射能比が得られた。あらかじめプルトニウムの同位体組成が明らかであれば、引き算することにより、$$^{241}$$Am放射能の寄与分を見積もることが可能と考えられる。本発表では、プルトニウム標準試料由来の粒子を$$alpha$$線測定し、プルトニウム同位体組成の認証値と$$frac{^{238}Pu+^{241}Am}{^{(239+240)}Pu}$$放射能比から、$$^{241}$$Amの定量が可能であるか検討したので報告する。

口頭

粒子状プルトニウムの精製時期推定のためのアメリシウム$$alpha$$線測定法の検討

安田 健一郎; 鈴木 大輔; 金澤 和仁; 宮本 ユタカ; 江坂 文孝; 間柄 正明

no journal, , 

原子力機構では、原子力施設等における未申告活動を検知する手段の一つとして、保障措置環境試料分析手法を開発している。その一環として、TIMSに連続昇温法を適用し、粒子中核物質の同位体組成分析法を確立した。プルトニウム含有粒子をTIMS測定する際、事前の$$alpha$$線測定で$$^{241}$$Pu由来の$$^{241}$$Amを定量できれば、化学分離なしにプルトニウム精製時期の推定が可能となる。これまでに、直径1$$mu$$m未満の粒子について測定し良好な結果が得られているが、直径3$$mu$$mを超える粒子では$$alpha$$線スペクトルのエネルギー分解能が悪く、定量性に課題が残った。これまでの発表では、粒子を溶解することで解決したが、その後のTIMS測定時、連続昇温による元素弁別効果が低減するなど新たな問題が明らかとなった。今回、精製時期が既知のプルトニウム同位体標準物質の粒子を$$alpha$$線測定し、エネルギー分解能の悪化による精製時期推定への影響を評価した。

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