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。

Vertical distributions of Th in the Pacific Ocean and their relation to advection and diffusion

大久保 綾子; 小畑 元*; 蒲生 俊敬*; 山田 正俊*

no journal, , 

太平洋中緯度について、Thの分布を観測した。分布の東西断面図を見ると、東経170度及び西経110度付近に強い勾配が見られた。Thの平均滞留時間を考慮すると、深度2000mから4000m及び4000mから海底までの層では、拡散による影響が及ぶ範囲は、それぞれ1100から1400km、400から700kmまでと推定される。この結果から、拡散によるThの輸送は各観測点どうしの分布には影響しないと考えられた。

核鑑識技術ウラン年代測定法の開発

大久保 綾子; 間柄 正明; 篠原 伸夫

no journal, , 

核鑑識技術情報(組成、物理・化学的特徴)をデータベース化することによって、核物質・放射性物質を用いた犯罪に対する抑止力となることが期待されている。しかし、各国の核鑑識についての技術的能力は明らかになっておらず、今後、比較評価を行うために十分な技術の整備が必要である。核鑑識において、ウランの製造時期(最後に化学処理を実施した時期)の情報は重要であり、その推定には、U-Th法が用いられている。日本原子力研究開発機構では、米国エネルギー省(DOE)との間で、核セキュリティに関する行動計画書を締結している。その中でウランの年代測定の分野にかかわる協力が行われており、分析手法に関する情報交換、共同試料の分析所間比較実験が行われた。今回の発表では、DOEと行った共同研究について概説し、ウラン標準物質の分析結果について報告する。

核鑑識に関する技術開発,4; 原子力機構における核鑑識技術開発の成果と今後

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

no journal, , 

原子力機構では、核鑑識に必要な高精度な分析装置(質量分析計、電子顕微鏡)を整備するとともに、日米共同研究により以下の分析技術を開発した。(1)核物質の同位体組成を分析する技術、(2)その核物質に含まれる不純物を測定する技術、(3)粒子の形状を電子顕微鏡撮影して画像データとする技術、及び(4)ウランとその壊変核種であるトリウムの同位体比からウランの精製年代を測定する技術。さらに、(5)分析データをライブラリのデータベースに蓄積されているデータと照合して核物質の出所・履歴などを明らかにするために不可欠な核鑑識データベース概念を構築するとともに、核鑑識ライブラリの属性評価手法を開発した。さらに、原子力機構は、IAEA, GICNT(核テロに対抗するグローバル・イニシアティブ)、ITWG(核鑑識国際作業グループ)などの国際的核鑑識活動を支援している。今後は核鑑識技術の高度化を図り、関係機関と協力して日本の核鑑識体制に寄与していく。

核鑑識技術開発; ITWG国際比較試験の結果

大久保 綾子; 篠原 伸夫; 戸田 暢史; 片岡 修; 松本 哲也

no journal, , 

原子力機構では、文部科学省核セキュリティ補助金事業の一環として、平成23年度から平成25年度に確立させた基本的な核鑑識分析技術を検証する目的で、ITWGが主催する低濃縮ウラン試料の核鑑識分析に関する国際比較試験に参加した。3個の未知試料(低濃縮ウラン)を分析し、それらの関係性, 履歴等を解析して報告する内容で、米国・ブラジル・フランス・韓国・南アフリカ等の15か国の参加があった。本講演では、ITWG国際比較試験の概要および原子力機構の結果を報告する。比較試験では、各参加ラボラトリが実施可能な分析を行い、履歴等の解析に利用する。原子力機構は、ウラン同位体比分析, 不純物分析, ウラン精製時期に関する年代測定を実施した。データレビュー会合において他ラボラトリの結果と比較した結果、原子力機構の核鑑識分析レベルは、世界トップレベルのラボラトリと同等のレベルにあることを確認できた。

Th/Th同位体比を利用したウラン年代測定法の開発

大久保 綾子; 篠原 伸夫; 間柄 正明

no journal, , 

核鑑識とは、捜査当局によって押収、採取された核物質あるいは放射性物質に関する元素組成、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。最近では、国際的な核セキュリティ強化の取組として、各国において核鑑識技術を備えることが求められている。核鑑識分析技術の一つであるウラン年代測定法では、ウラン試料中のTh/U比を測定することで、ウランが分離精製されてからの経過時間を推定する。原子力機構では、同位体希釈質量分析法を用いてThおよびUの定量を行い、ウラン年代測定を実施してきた。分析試料へ既知量の同位体(スパイク)を添加後に同位体比分析を行う本法は、スパイク添加後に、分析試料が同位体平衡の状態にあることを前提としている。しかし、分析対象であるウランおよびトリウムの存在形態が複雑な試料については、同位体平衡の状態に十分に達していない可能性が、実験結果より示唆された。そこで本研究では、スパイクを添加せず、試料中のウラン同位体比およびトリウム同位体比の測定結果から、Th/U比を算出する方法を検討した。具体的には、試料中のU/U同位体比測定結果と、放射平衡の状態にある時のTh/U比を利用して、Th/U比を算出した。さらに、この比とTh/Th同位体比から、Th/U比を算出した。