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論文

Establishment of a Laboratory for $$gamma$$-ray Spectrometry of Environmental Samples Collected in Fukushima

三枝 純; 依田 朋之; 前田 智史; 岡崎 勤; 大谷 周一; 山口 敏夫; 栗田 義幸; 波澄 篤; 米澤 仲四郎*; 武石 稔

Proceedings of 14th International Congress of the International Radiation Protection Association (IRPA-14), Vol.3 (Internet), p.1078 - 1085, 2017/11

2011年3月の福島第一原子力発電所の事故後、原子力機構は新たに放射能分析施設を福島に立ち上げた。分析施設では高分解能$$gamma$$線スペクトロメトリに基づき、土壌や水、ダストフィルタ、植物といった環境試料の放射能分析を月当たり約1,000件のペースで行っている。2012年9月の施設立上げ以来、分析結果の信頼性や、分析依頼者及び機器オペレータの利便性向上を目指した技術開発を実施し、制度的・技術的な課題を継続的に改善することで、ISO/IEC 17025規格に適合する試験所としての認定を得た。

論文

Ge検出器-$$gamma$$線スペクトロメトリーによる玄米認証標準物質中$$^{134}$$Cs, $$^{137}$$Cs及び$$^{40}$$Kの分析,2; 不確かさ評価

米沢 仲四郎*; 城野 克広*; 原賀 智子

分析化学, 66(1), p.27 - 37, 2017/01

 被引用回数:0 パーセンタイル:100(Chemistry, Analytical)

本報告では、ゲルマニウム半導体検出器を用いた$$gamma$$線スペクトロメトリーにおいて、放射能濃度の定量結果に対する不確かさを評価するため、認証標準物質中の$$^{134}$$Cs, $$^{137}$$Csおよび$$^{40}$$Kを用いて、代表的な定量法である「単純比較法」と「効率曲線法」を比較した。各法を構成するパラメータに含まれる不確かさの要因を精査するとともに、各要因の寄与を実験的に求めた。その結果、単純比較法では、各パラメータのうち、$$gamma$$線のピーク効率と正味ピーク計数値の不確かさの寄与が最も大きく、他の寄与は無視できるほど小さいことがわかった。効率曲線法では、サム効果補正係数と$$gamma$$線放出率の不確かさの寄与が追加され、単純比較法よりも不確かさは大きくなることがわかった。本検討により、$$gamma$$線スペクトロメトリーにおける定量結果の不確かさを示すことができた。

論文

核実験監視用放射性核種観測網による大気中の人工放射性核種の測定

米沢 仲四郎*; 山本 洋一

ぶんせき, 2011(8), p.451 - 458, 2011/08

2011年3月11日の東日本大震災に伴った東京電力福島第一原子力発電所の事故によって大気中に放出された放射性物質は、地球上に張りめぐらされた核実験監視用の放射性核種監視網で検出された。事故発生後3か月が経過し、海外の観測所での放射性核種の検出はほぼ収まったが、高崎観測所では未だに続いている。本稿では、包括的核実験禁止条約(CTBT)の国際監視制度(IMS)放射性核種観測施設とその観測網、そして本観測網による福島第一原子力発電所から放出された、粒子状放射性核種と放射性キセノンの測定結果を紹介する。

報告書

放射性廃棄物から製作される溶融固化体の放射能迅速評価のための逆同時及び同時$$gamma$$線スペクトロメトリーの検討

原賀 智子; 亀尾 裕; 星 亜紀子; 米澤 仲四郎*; 中島 幹雄

JAERI-Tech 2005-050, 35 Pages, 2005/09

JAERI-Tech-2005-050.pdf:1.35MB

日本原子力研究所から発生する低レベル放射性雑固体廃棄物をプラズマ溶融して製作される溶融固化体の簡易・迅速な放射能評価法として、$$gamma$$線放出核種の非破壊測定法を検討した。Ge検出器のみを使用する通常の$$gamma$$線スペクトロメトリーで問題となる共存核種のコンプトン散乱に起因するバックグラウンド計数を低減させ、目的核種を選択的に測定するため、Ge検出器とBGO検出器を用いる、(1)逆同時$$gamma$$線スペクトロメトリー,(2)同時$$gamma$$線スペクトロメトリーを検討した。廃棄物中に多く含まれる$$^{60}$$Coの存在下で、単一の$$gamma$$線を放出する$$^{137}$$Csの測定に対しては逆同時$$gamma$$線スペクトロメトリーを、複数のカスケード$$gamma$$線を放出する$$^{152}$$Euの測定に対しては同時$$gamma$$線スペクトロメトリーを適用した結果、$$^{137}$$Csの検出限界値は約1/6に低減され、$$^{152}$$Euの検出限界値は1/1.5に低減された。本法は放射能評価の迅速化に有効であることがわかった。

論文

${it k}$$$_{0}$$-中性子即発$$gamma$$線分析による土壌及び底質標準物質の多元素定量

松江 秀明; 米澤 仲四郎

分析化学, 53(7), p.749 - 751, 2004/07

 被引用回数:0 パーセンタイル:100(Chemistry, Analytical)

${it k}$$$_{0}$$法に基づく中性子即発$$gamma$$線分析法(${it k}$$$_{0}$$-PGA)により、日本分析化学会が調製した金属添加褐色土標準物質(JASC401),森林土壌標準物質(JASC411)及び独立行政法人産業技術総合研究所計量標準総合センター(NMIJ/AIST)が調製した海底質標準物質(NMIJ CRM 7302-a)及び湖底質標準物質(NMIJ CRM 7303-a)の多元素定量を行った。${it k}$$$_{0}$$-PGAでは、元素の相対濃度が求められるが、絶対濃度は直接求められない。このため、標準添加法によりTiの定量を行い、これをもとに、${it k}$$$_{0}$$-PGAによりそのほかの元素の絶対濃度を求めた。その結果、試料に応じて、11$$sim$$15元素を定量することができ、分析値は、認証値あるいは参考値とほぼ10%以内で一致した。

論文

The Recommended k$$_{0}$$-factors for neutron-induced prompt $$gamma$$-ray analysis and the prompt $$gamma$$-ray emission probabilities

松江 秀明; 米澤 仲四郎

Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 262(1), p.49 - 55, 2004/07

 被引用回数:9 パーセンタイル:43.78(Chemistry, Analytical)

これまでに原研JRR-3Mの冷及び熱中性子ビームで測定された即発$$gamma$$線分析用のk$$_{0}$$係数のうち、中性子スペクトルの影響が無くPGAによる分析が有効な24元素について合計81本のk$$_{0}$$係数の推奨値を統計処理により求めた。得られたk$$_{0}$$係数の推奨値から正確なデータが得られている原子量,同位体存在比,熱中性子断面積を使用し、即発$$gamma$$線放出率のデータを求めた。得られた$$gamma$$線放出率をENSDFと比較した結果、両データの標準偏差はENSDFに近年の測定値が反映されたCaまでの軽元素では$$pm$$10%とよく一致したが、古いデータが含まれる重元素では$$pm$$40%と大きな違いが見られた。

論文

${it k}$$$_{0}$$法による中性子放射化分析

米澤 仲四郎; 松江 秀明

ぶんせき, 2004(2), p.75 - 82, 2004/02

比較標準試料を用いることなく、1または数個の中性子束モニターによって多元素を定量する${it k}$$$_{0}$$法が中性子放射化分析の定量法として注目されている。${it k}$$$_{0}$$法は中性子束モニターと元素の放射化に関与する核データを複合した${it k}$$$_{0}$$係数を使用して多元素を定量する方法で、中性子照射場と$$gamma$$線検出器を校正することにより4%の正確さで定量することができる。本稿では、${it k}$$$_{0}$$法の原理,分析方法、そして現状を紹介する。

論文

Measurement and evaluation of k$$_{0}$$ factors for PGA at JAERI

松江 秀明; 米澤 仲四郎

Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 257(3), p.565 - 571, 2003/09

 被引用回数:7 パーセンタイル:51.31(Chemistry, Analytical)

中性子即発$$gamma$$線分析(PGA)は、他の方法では困難なH,B,N,S等の軽元素を含む多元素を非破壊で定量することができる。PGAの元素定量法として、元素の相対感度比を検出効率で規格化して求められた汎用的な校正係数(k$$_{0}$$係数)によって多元素を定量するk$$_{0}$$法を開発した。JRR-3Mの冷及び熱中性子ビームを使用し、Clを内標準とする27元素のk$$_{0}$$係数を3%の精度で測定した。得られたk$$_{0}$$係数の正確さを、(1)他の施設で測定された係数との比較,(2)計算値との比較,(3)標準物質の分析によって評価した。その結果、大部分の1/v元素では10%以下であった。Cd,Sm等の非1/v元素は中性子スペクトルの影響を受け、装置間で10%以上の違いが認められた。今後これらの元素について中性子スペクトルの補正法の開発が必要である。開発したk$$_{0}$$-PGA法を各種標準物質の分析に応用した。

論文

Non-destructive determination of trace amounts of iodine in biological samples by epithermal neutron activation and Compton suppression $$gamma$$-ray spectrometry

米澤 仲四郎; 松江 秀明; 湯川 雅枝*

Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 255(1), p.105 - 109, 2003/01

 被引用回数:5 パーセンタイル:60.85(Chemistry, Analytical)

放射線防護,栄養学及び生物の代謝研究等において重要な、微量ヨウ素を正確に分析するため、熱外中性子放射化とコンプトンサプレッション$$gamma$$線スペクトロメトリーによる非破壊定量法の検討を行った。分析は、試料をJRR-4の気送管照射設備で熱外中性子照射し、直ちにGe-BGO検出器を使用したコンプトンサプレッション型$$gamma$$線スペクトロメーターによって$$gamma$$線を測定する方法によって行った。熱外中性子照射により、微量ヨウ素の定量に妨害する$$^{38}$$Clと$$^{24}$$Naの生成量とそのコンプトンバックグラウンド計数値が大幅に抑制され、ヨウ素の検出限界は通常の熱中性子放射化と$$gamma$$線測定では2600ppbであるのに対し、熱外中性子放射化により450ppb、さらにコンプトンサプレッション測定により14ppbまで改善することができた。確立した分析法により、甲状腺,食事試料,ミルク粉末,牛の筋肉等の各種生体試料中の数十ppb以上のヨウ素を定量した。

論文

Neutron spectrum correction of k$$_{0}$$-factors for k$$_{0}$$-based neutron-induced prompt $$gamma$$-ray analysis

松江 秀明; 米澤 仲四郎

Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 255(1), p.125 - 129, 2003/01

 被引用回数:8 パーセンタイル:47.23(Chemistry, Analytical)

k$$_{0}$$-中性子即発$$gamma$$線分析法(k$$_{0}$$-PGA)は、内標準法に基づき、比較標準試料を使用しないで多元素を正確に定量できる。われわれはk$$_{0}$$-PGAの検討を行い、27元素のk$$_{0}$$係数を測定してきた。k$$_{0}$$係数は他の施設でも共用でき、核データからも計算可能である。しかし、現在利用可能な核データ集としてLoneのデータがあるが、十分ではない。このため、昨年度よりIAEAの主催する国際共同研究「中性子即発$$gamma$$線分析のためのデータベースの開発」においてk$$_{0}$$係数の測定,及び必要な核データの評価が始められた。その一環として、ハンガリー同位体及び表面化学研究所(IKI)のグループが79元素のk$$_{0}$$係数を報告し、また、ローレンス・バークレイ国立研究所(LBNL)及びIKI共同で軽元素の核データが公開された。本研究では、演者らの測定値とIKIのk$$_{0}$$係数,LBNL-IKI及びLoneのデータから計算したk$$_{0}$$係数を比較しk$$_{0}$$係数の正確さの評価を行った。

論文

実用 ガンマ線測定ハンドブック

米澤 仲四郎; 松江 秀明; 宮本 ユタカ; 鈴木 大輔; 安田 健一郎; 伊奈川 潤; 齋藤 陽子

実用ガンマ線測定ハンドブック, 366 Pages, 2002/06

ゲルマニウム検出器を使用する$$gamma$$線スペクトロメトリーは、高分解能で、誰にでも使用できる強力な放射線測定法として、放射化分析,環境放射能研究等広い分野で利用されている。$$gamma$$線スペクトロメトリーに関する日本語の単行本が少ないため、Gordon Gilmore, John Hemingway著,"Practical Gamma-ray Spectroscopy" (John Wiley & Sons, 1995年)を翻訳した。本書は、ゲルマニウム検出器を用いた$$gamma$$線スペクトロメトリーについて、実用面に重点を置いて基礎から応用までを分かりやすく解説してあり、本年6月頃日刊工業新聞社から刷り上がり約500ページの単行本として出版される。

論文

原子炉中性子による即発$$gamma$$線分析

米澤 仲四郎

分析化学, 51(2), p.61 - 96, 2002/02

 被引用回数:5 パーセンタイル:94.85(Chemistry, Analytical)

中性子即発$$gamma$$線分析(PGA)は、原子炉の冷中性子等の低エネルギーガイドビームを使用することにより高感度化し、ほかの方法では分析が困難なH,B等の軽元素及び多元素の非破壊分析法として近年大きく発展した。原子炉の中性子を利用するPGAについて原理と特徴及びその歴史について述べた後、装置を炉内型,ビーム型及びガイドビーム型に分類し、その特徴を述べた。さらに、元素分析のための基礎事項及び定量法について述べ、各種分野への応用を述べた。最後に最近開発された中性子レンズによる局所領域,微小試料及び分布分析を述べ、PGAの今後の展開を予測した。

論文

Multielement determination of typical diet reference materials by neutron-induced prompt $$gamma$$-ray analysis using k$$_{0}$$ standardization

松江 秀明; 米澤 仲四郎

Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 249(1), p.11 - 14, 2001/06

原研JRR-3Mの冷及び熱中性子ガイドビームポートに設置された即発$$gamma$$線分析装置を用いて、k$$_{0}$$-中性子即発$$gamma$$線分析法(k$$_{0}$$-PGA)により食事及びそれに関連する標準物質の多元素定量の検討を行った。PGAにk$$_{0}$$を適用することで、比較標準試料を使用しないで多元素を正確に定量できる。しかし、k$$_{0}$$-PGAの問題点として、元素の絶対濃度を直接求めることができない点がある。その解説策として、標準添加法により試料中の1元素を定量し、その値から各元素の絶対濃度を求める方法を検討した。その結果、国立環境研究所及び米国標準技術研究所(NIST)の食事あるいはミルク粉末標準物質中の軽元素を中心とした水素、炭素、窒素、ナトリウム、イオウ、塩素、カリウム及びカルシウムの8元素の定量が可能であった。また、NIST標準物質の分析結果はNISTの認証値に対して7%以内で一致した。

論文

Prompt $$gamma$$ neutron activation analysis with reactor neutrons

米澤 仲四郎

Non-Destructive Elemental Analysis, p.58 - 114, 2001/06

本稿では、即発$$gamma$$線中性子放射化分析(PGNAA)の原理及び特徴、実験装置、元素分析法及び応用について解説した。原理及び特徴の節では、分析に利用される中性子捕獲反応及び捕獲$$gamma$$線とPGNAAの特徴を解説した。実験装置の節では、装置を(1)炉内型、(2)ビーム型及び(3)ガイドビーム型に分類し、各型の代表的な装置を紹介するとともに、冷中性子源、中性子ガイド管、$$gamma$$線及び中性子の遮蔽等装置の設計に必要な情報を解説した。元素分析の節では、元素の分析感度及び検出限界特性、$$gamma$$線スペクトル干渉等元素分析の基礎事項と元素定量法を解説した。最後にPGNAAの各種分野への応用と中性子レンズ及び陽子加速器の核破砕中性子源を利用した新しい分析技術について解説した。

論文

Determination of metallic impurities in high-parity type IIa diamond grown by high-pressure and high-temperature synthesis using neutron activation analysis

金子 純一; 米澤 仲四郎; 春日井 好己; 角谷 均*; 西谷 健夫

Diamond and Related Materials, 9(12), p.2019 - 2023, 2000/12

 被引用回数:8 パーセンタイル:53.81

高圧高温合成法でつくられた高純度IIa型ダイヤモンド単結晶に含まれる金属不純物測定を熱中性子による中性子放射化法を用いて行った。高純度IIa型ダイヤモンド結晶からは数ppb以下のCr,Co,Au,Sbが検出された。IIa型ダイヤモンドの電気特性に対するこれらの金属不純物の影響はドナー、アクセプターとして振る舞う窒素、ホウ素と比較してほぼ無視できる量であった。一般的なIb型ダイヤモンド結晶からは、IIa型ダイヤモンド結晶で検出された元素以外にNi,Moが検出された。それぞれの結晶合成に使用された金属触媒の違いが、ダイヤモンド中の金属不純物の違いにつながった。

論文

Efficiency calibration of a Ge detector in the 0.1-11.0MeV region

Raman, S.*; 米澤 仲四郎; 松江 秀明; 飯村 秀紀; 篠原 伸夫

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 454(2-3), p.389 - 402, 2000/11

 被引用回数:42 パーセンタイル:7.28

原研JRR-3Mの熱中性子ビームラインに設置された即発$$gamma$$線分析装置の大容量Ge検出器の0.1$$sim$$11.0MeV領域の検出効率曲線を測定した。$$gamma$$線検出効率は、2754keV以下の低エネルギー領域では放射性核種$$^{22}$$Na,$$^{54}$$Mn,$$^{60}$$Co,$$^{88}$$Y,$$^{133}$$Ba,$$^{137}$$Cs,$$^{152}$$Eu,$$^{207}$$Bi,$$^{241}$$Am,$$^{226}$$Ra,$$^{228}$$Thの$$gamma$$線源を使用し、2754keV以上の高エネルギー領域では$$^{12}$$C(n, $$gamma$$)と$$^{14}$$N(n, $$gamma$$)反応による即発$$gamma$$線を使用した。本Ge検出器により高エネルギー$$gamma$$線を放出する$$^{56}$$Co(T$$_{1/2}$$=77d),$$^{66}$$Ga(T$$_{1/2}$$=9.5h)及び塩素の中性子捕獲$$gamma$$$$^{35}$$Cl(n, $$gamma$$)を測定し、各$$gamma$$線の正確な放出率を求めた。本研究により、これらの$$gamma$$線源はGe検出器の効率測定のための2次標準として使用することができるようになった。

論文

Usefullness of prompt $$gamma$$-ray analysis with guided neutron beams comparing to NAA

米澤 仲四郎; 松江 秀明

Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 244(2), p.373 - 378, 2000/05

 被引用回数:12 パーセンタイル:40(Chemistry, Analytical)

中性子即発$$gamma$$線分析法(PGA)はこれまで良好な中性子源が得られないことから分析感度が低く、その利用は限られていたが、低エネルギー中性子ガイドビームを使用することにより分析感度が改善されることが明らかになった。このことから、原研ではJRR-3Mの冷又は熱中性子ビームポートに高感度及び低$$gamma$$線バックグラウンドの即発$$gamma$$線分析装置を設置し、元素定量法及び各種分野への応用研究を行ってきた。PGAは同様に中性子核反応を使用する放射化分析と比べ、(1)H,B,S,P,Si等の軽元素の分析が可能、(2)有害元素のCdとHgの分析が可能,(3)非破壊多元素定量,(4)試料の誘導放射能が無視できるほど少ない、などの特長を持つ。このような特長を使用した、B及び多元素定量による各種分野への応用研究を紹介する。

論文

k$$_{0}$$ standardization approach in neutron-induced prompt $$gamma$$-ray analysis at JAERI

松江 秀明; 米澤 仲四郎

Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 245(1), p.189 - 194, 2000/04

 被引用回数:21 パーセンタイル:19.74(Chemistry, Analytical)

k$$_{0}$$法は、比較標準試料を使用することなく多元素を同時定量できることから、中性子放射化分析法の定量法として注目されている。近年ハンガリー同位体研究所(IKI)及び米国NISTにおいて中性子即発$$gamma$$線分析(PGA)へ内標準法に基づくk$$_{0}$$法の適用が試みられ、塩素を内標準とする十数元素のk$$_{0}$$値が報告された。PGAにk$$_{0}$$法を適用することで、比較標準試料を使用しないで、多元素を正確に定量でき、得られたk$$_{0}$$値は他の施設と共用できることから、原研においてもk$$_{0}$$-PGA法の適用を試みた。本研究ではJRR-3M熱及び冷中性子ビームにおける塩素を内標準とするk$$_{0}$$値の測定を行い、得られた値をIKI及びNISTの報告値と比較した。その結果、冷中性子ビームで27元素、熱中性子ビームで22元素のk$$_{0}$$値を求めることができた。得られたk$$_{0}$$値はIKI及びNISTのk$$_{0}$$値とも良い一致を示した。

論文

MTAA-10(第10回 International Conference on Modern Trends in Activation Analysis)印象記

米澤 仲四郎

Isotope News, (544), p.30 - 31, 1999/08

米国Maryland州Bethesdaで開催された、第10回International Conference on Modern Trends in Activation Analysis(MTAA-10,1999年4月19日(月)~23日(金))の内容を紹介する。本会議は、放射化分析で最も伝統のある国際会議であり、今回はNational Institute of Standards and Technology(NIST)の主催で開催された。会議には約37か国から204人が参加し、放射化分析の現状と将来、標準物質、環境試料、生体試料、地質試料、考古学試料、ビーム利用分析、装置、ソフトウェア、放射化学的放射化分析等について、合計249件の論文が報告された。本稿では、会議の内容及びその印象等を紹介した。

論文

Neutron-induced prompt $$gamma$$-ray analysis of Gulf marine environmental samples

米澤 仲四郎; 松江 秀明; 安達 武雄; 星 三千男; 立川 圓造*; Povinec, P. P.*; S.W.Fowler*; M.S.Baxter*

IAEA-TECDOC-1094, p.344 - 345, 1999/07

ペルシャ湾岸地域では1990年の湾岸戦争の際の原油流出及び原油火災による環境汚染が問題となった。このような環境問題を解決するため、分析センターではモナコのIAEA海洋環境研究所(IAEA-MEL)と協力し、ペルシャ湾岸地域の海洋汚染研究を行った。本研究では分析センターで開発した中性子即発$$gamma$$線分析(PGA)を使用し、(1)フィンガープリント法による汚染源の推定、(2)サンゴによる汚染履歴の推定について研究を行った。(1)に関しては、正確なフィンガープリントを作成するため、PGAのほか中性子放射化分析とICP質量分析を用い、原油、海洋生物及び堆積物中の43元素を定量した。また、PGAにより原油中の$$^{32}$$S/$$^{34}$$S同位体比分析の検討も行った。本研究により、原油中の微量元素Ag,Ba,Pbが汚染源の推定に有効であること、及び、サンゴの元素分析結果から過去の汚染履歴の推定が可能であることを明らかにした。

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