The Application of radiochronometry during the 4th collaborative materials exercise of the nuclear forensics international technical working group (ITWG)

Kristo, M. J.*; Williams, R.*; Gaffney, A. M.*; Kayzar-Boggs, T. M.*; Schorzman, K. C.*; Lagerkvist, P.*; Vesterlund, A.*; Ramebck, H.*; Nelwamondo, A. N.*; Kotze, D.*; et al.

Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 315(2), p.425 - 434, 2018/02

https://doi.org/10.1007/s10967-017-5680-5

最新の核鑑識国際共同試料分析演習では、低濃縮ウラン試料について、10か国の核鑑識ラボラトリーが精製年代測定を実施して良好な結果を得た。これらの測定のうち、3つの異なる核種ペアを用いた精製年代測定も実施された。10か国の核鑑識ラボラトリーが提出した精製年代測定の結果は、実際の精製日と概ね一致した。また、質量分析法による結果は、放射線計測法を用いたものに比べて、高精度な結果を示した。さらに、一部のラボラトリーによって示されたU-Pa法とU-Th法による精製年代測定の結果の一致は、結果の確証性を高めた。

Prospective features for integration of nuclear forensics capability in national framework

玉井 広史; 大久保 綾子; 木村 祥紀; 篠原 伸夫; 田崎 真樹子; 清水 亮; 須田 一則; 富川 裕文

Proceedings of INMM 58th Annual Meeting (Internet), 6 Pages, 2017/07

核鑑識は、不法に使用された核物質等の試料を分析・照合し、その起源、経路等を解明して犯罪者等の摘発に資する技術的手段であり、警察・司法組織との緊密な連携が必須である。このための国内体制の整備がIAEAをはじめ国際的な協力のもとで進められており、各国の実情に応じた技術的な対応能力の強化・推進の方策に関する考察及び地域協力の在り方に関する検討結果を報告する。

Round-robin Th-U age dating of bulk uranium for nuclear forensics

Gaffney, A.*; Hubert, A.*; Kinman, W. S.*; 間柄 正明; 大久保 綾子; Pointurier, F.*; Schorzman, K. C.*; Steiner, R. E.*; Williams, R. W.*

Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 307(3), p.2055 - 2060, 2016/03

https://doi.org/10.1007/s10967-015-4334-8

核鑑識のためのウラン年代測定法について、4つの研究機関(ローレンスリバモア国立研究所, ロスアラモス国立研究所, フランス 原子力・代替エネルギー庁, 日本原子力研究開発機構)による共同試料分析を実施した。分析試料としては、ウラン同位体比標準物質であるNBL U050が選定され、同位体希釈質量分析法によって分析が行われた。各研究機関によって推定されたU050のウラン精製日は、1956年3月から1957年10月となり、この推定結果は、測定誤差に起因する精製日の誤差範囲で一致した。一方で、この推定結果は、文献で示されるU500の実際の精製日よりも古い精製日となっており、U050の製造時の精製が不十分であったことが示された。

核鑑識研究開発成果報告書

大久保 綾子; 木村 祥紀; 篠原 伸夫; 戸田 暢史; 舟竹 良雄; 綿引 優; 桜井 聡; 久野 祐輔

JAEA-Technology 2015-001, 185 Pages, 2015/03

JAEA-Technology-2015-001.pdf:56.65MB

核鑑識とは、捜査当局によって押収、採取された放射性物質について、ウランやプルトニウムなどの核物質や関連する物質の組成、物理・化学的形態等を分析し、その物品の出所、履歴、輸送経路、目的等を分析・解析する技術的手段である。核鑑識活動には、対象物質のサンプリング、採取したサンプルの分析、分析結果とデータベースや数値シミュレーションとの比較による解析といった活動が含まれる。核鑑識技術により、不正取引及びテロ等で使用された核物質の起源を特定できるため、犯人を特定し、刑事訴追できる可能性が高まり、核テロ等に対する抑止効果が高まるとともに、核鑑識に関する国際的なネットワークを構成することにより、グローバルな核セキュリティ体制強化に貢献できる。本報告書は、日本原子力研究開発機構において平成2325年度に実施した核鑑識研究開発、すなわち核鑑識に必要な基本的分析技術開発の成果をまとめたものである。

Atmospheric deposition of trace metals to the western North Pacific Ocean observed at coastal station in Japan

大久保 綾子; 武田 重信*; 小畑 元*

Atmospheric Research, 129-130, p.20 - 32, 2013/07

https://doi.org/10.1016/j.atmosres.2013.03.014

西部北太平洋の春季における、大気降下物からの微量金属元素の供給を把握するために、同沿岸域における観測を行った。実測した結果、同域についてのモデリングによる結果の下限値と一致した。スカンジウムと鉄以外の微量金属元素は、大気降下物のpHの低下に応じて、溶解傾向が高くなった。アルミニウムと鉄について、スカンジウムで規格化した濃縮度係数を算出した。鉄にく比べてアルミニウムの方が、pHの低下に伴う溶解傾向が高いことがわかった。

Development of nuclear security technologies for response on material out of regulatory control event and nuclear forensics activities in Japan

木村 祥紀; 土屋 兼一*; 大久保 綾子*; 田辺 鴻典*; 角田 英俊*; 秋葉 教充*; 富川 裕文

no journal, , 

Japan Atomic Energy Agency (JAEA) and National Research Institute of Police Science (NRIPS) have been working on technology development to develop the capabilities for responding nuclear security event involving nuclear and other radioactive materials out of regulatory control (MORC) in Japan. Those institutes have information exchange and research cooperation for more effective development and improvement of the national capabilities and strengthening international nuclear security. In this paper, current status and future prospects on technology development by the two institutes for contributing to the response capabilities for nuclear security event involving MORC.

Joint sample analysis on selected uranium ore concentrates and nuclear forensics library exercise

Kips, R.*; Lindvall, R.*; Marks, N.*; Gluschenko, V.*; 大久保 綾子; Szeles, E.*

no journal, , 

The sample set contained five UOC powder samples of known origin and a sixth sample of unknown origin (blind sample) were analyzed at Lawrence Livermore National Laboratory, Kazakhstan Institute of Nuclear Physics, Japan Atomic Energy Agency and the Hungarian Academy of Sciences Centre for Energy Research. The objective of the joint sample analysis exercise was to characterize the uranium ore concentrate samples according to a well-developed analytical plan, and use the measured material characteristics to populate a nuclear forensics library. This library is then used to establish potential links between the blind sample and the samples of known origin. The four participating laboratories compared data and analysis methods, and shared best practices on the implementation of a national nuclear forensics library.

ポリアミン型キレート樹脂を用いた海水中のトリウム同位体測定のための水酸化鉄の迅速回収法

大久保 綾子; 小畑 元*; 間柄 正明; 木村 貴海; 小川 浩史*

no journal, , 

海水中に含まれる放射性元素の中には、数fg(10-15g)/kgの極低濃度で存在するものが多く、それらの元素を質量分析法で測定するためには、前濃縮が必要となる。鉄共沈法は、古くから用いられてきた前濃縮法の一つであり、酸性の試料溶液に鉄(塩化鉄溶液など)を添加した後、アルカリ性に調整することで、目的元素を水酸化鉄と共に沈殿させる。簡易な方法であるが、水酸化鉄が沈殿するまでには数日間を要する。本研究では、海水中のトリウム同位体を測定するために、ポリアミン型のキレート樹脂を用いて、トリウムを共沈させた水酸化鉄を迅速に回収する方法を開発した。目的元素であるトリウムが定量的に回収されたことから、水酸化鉄中のFeイオンがキレート樹脂に吸着した上で、トリウムと水酸化鉄の結合は維持されていたことが考えられる。本法の適用により、数日間を要していた処理時間を3-4時間に短縮することができた。

Uranium age-dating using in-situ isotope ratio for nuclear forensics

大久保 綾子; 篠原 伸夫; 間柄 正明

no journal, , 

世界的な核セキュリティ強化の取り組みのひとつとして、各国が核鑑識能力を備えることが求められている。核物質の年代測定とは、その核物質が精製されてからの経過時間を求める方法である。年代測定の結果は、不明物質の特定の際に、より良い制限を与えてくれる可能性があるため、核鑑識のパラメーターとして重要視されている。同位体希釈質量分析法は、ウラン年代測定のためのU/Th比の推定において、信頼性の高い方法とされている。試料中のUとThの含有量は、スパイクを添加して求められるが、このID法では、試料中の同位体とスパイクが同位体平衡の状態にあることを仮定している。また、UとThの含有量を正確に求めるためには、試料のひょう量やスパイク濃度の管理について、厳密さが求められる。本研究では、ウラン年代測定のためのU/Th比の推定に関する新規の方法として、スパイクを添加せずに、試料中のウランおよびトリウムの同位体比測定結果と放射平衡時のTh/U比を利用して、U/Th比を求める方法を開発した。この方法は、厳密な試料量のひょう量やスパイク管理を必要とせず、核鑑識のためのデータベースを作成する際のルーチン分析に有効である。

Joint validation of the in-situ uranium age dating method

大久保 綾子; Mayer, K.*

no journal, , 

European Commission Joint Research Centre (EC-JRC)と原子力機構間の共同研究で、6つの異なるウラン試料を用いて、内在ウラン年代測定法の共同検証を行った。内在ウラン年代測定法による年代測定の結果は、それぞれの試料の既知の製造日と一致した。GUMによる内在ウラン年代測定法の不確実性評価は、Th/Th測定結果による影響が最も高いことを示した。内在ウラン年代測定法の正確さは、より高精度のTh/Th測定によって改善することができる。