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論文

Evaluation of analytical uncertainty in quantitative determination of elements; The Case of boron

墨田 岳大*; 大澤 崇人; Chiu, I.-H.; 池田 篤史

Analytica Chimica Acta, 1329, p.343256_1 - 343256_10, 2024/11

https://doi.org/10.1016/j.aca.2024.343256
 被引用回数：1 パーセンタイル：40.01(Chemistry, Analytical)

The uncertainty including accuracy and precision is the most vital factor that determines the overall quality of quantitative analysis. The objectives of this study are (1) to investigate the analytical uncertainty of a prompt gamma-ray analysis (PGA), a chemical interference-free method in principle, on the quantitative analysis of boron and (2) to evaluate the applicability of inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES), a common technique for quantitative elemental analysis including boron. PGA provided analytical quantity that is equivalent to the true quantity. The analytical uncertainty in both methods was adequately evaluated by comparing the results from PGA and ICP-OES for a series of boron-containing materials with different physical/chemical properties and the major sources of uncertainty in both methods are specified. The evaluation concept demonstrated in this study could be beneficial to a wide range of analytical chemistry.

論文

Determination of $$^{90}$$Sr in highly radioactive aqueous samples via conversion to a kinetically stable 1,4,7,10-tetraazacyclododecane-1,4,7,10-tetraacetic acid complex followed by concentration-separation-fractionation based on capillary electrophoresis-liquid scintillation

大内 和希; 原賀 智子; 廣瀬 和生*; 黒澤 結香*; 佐藤 義行; 渋川 雅美*; 齋藤 伸吾*

Analytica Chimica Acta, 1298, p.342399_1 - 342399_7, 2024/04

https://doi.org/10.1016/j.aca.2024.342399
 被引用回数：1 パーセンタイル：40.01(Chemistry, Analytical)

従来の高線量試料分析法では被ばくリスクが高く、大量の二次放射性廃棄物が発生することから、放射線放出量を低減できる迅速な分析法が強く望まれている。このニーズに取り組むため、我々は液体シンチレーションカウンティングと2点検出によるキャピラリー過渡的等速電気泳動(ctITP)を組み合わせた$$^{90}$$Sr定量法を開発した。これは、1,4,7,10-テトラアザシクロドデカン-1,4,7,10-テトラ酢酸(DOTA)-$$^{90}$$Sr錯体を1回の操作で分離・分画する方法である。高線量の放射性試料をマイクロリットルレベルで取り扱うことができ、従来のイオン交換法よりも大幅に高速であるこの方法により、実高線量廃棄物中の$$^{90}$$Srを選択的に定量した。ctITPにおける濃縮・分離の成功は、Sr-DOTA錯体が解離不活性であることに起因する。

論文

High-sensitive XANES analysis at Ce L$$_{2}$$-edge for Ce in bauxites using transition-edge sensors; Implications for Ti-rich geological samples

Li, W.*; 山田 真也*; 橋本 直; 奥村 拓馬*; 早川 亮大*; 新田 清文*; 関澤 央輝*; 菅 大暉*; 宇留賀 朋哉*; 一戸 悠人*; et al.

Analytica Chimica Acta, 1240, p.340755_1 - 340755_9, 2023/02

https://doi.org/10.1016/j.aca.2022.340755
 被引用回数：10 パーセンタイル：66.73(Chemistry, Analytical)

希土類元素は放射性元素であるアクチノイドのアナログ元素としてしばしば利用される。セリウム(Ce)は希土類元素の中でも+3価と+4価の両方をとり得る特別な元素である。環境試料中のCeの+3価と+4価の比を調べる手段としてX線吸収端近傍構造(XANES)が有力であったが、チタン濃度が高いと蛍光X線の干渉のために測定ができないという問題があった。本研究では、L$$_{3}$$吸収端だけでなくL$$_{2}$$吸収端を調べ、さらに新しい検出器であるtransition-edge sensor (TES)を利用することでこれまでは測定が難しかった試料も測定可能にした。この結果は様々な環境試料に応用可能である。

論文

Safe and rapid development of capillary electrophoresis for ultratrace uranyl ions in radioactive samples by way of fluorescent probe selection for actinide ions from a chemical library

原賀 智子; 大内 和希; 佐藤 義行; 星野 仁*; 田中 玲*; 藤原 隆司*; 黒川 秀樹*; 渋川 雅美*; 石森 健一郎; 亀尾 裕; et al.

Analytica Chimica Acta, 1032, p.188 - 196, 2018/11

https://doi.org/10.1016/j.aca.2018.05.077
 被引用回数：14 パーセンタイル：46.22(Chemistry, Analytical)

放射性試料中のアクチノイドイオンを安全、迅速、高感度に分析するため、蛍光プローブを用いたキャピラリー電気泳動法による分析法を開発した。本研究では、化学ライブラリーを用いて、アクチノイドイオンの検出に必要となる蛍光プローブを選択し、大環状および非環状の多座配位骨格を有するプローブ群を整備した。アクチノイドのうち、ウラニルイオンに対して、4座の配位骨格を有する蛍光プローブを用いることにより、従来のキャピラリー電気泳動法の検出限界(ppmレベル)を大幅に改善し、pptレベルの検出限界を達成するとともに、実際の放射性廃液試料の分析に適用できることも示した。

論文

Rapid collection of iron hydroxide for determination of Th isotopes in seawater

大久保 綾子; 小畑 元*; 間柄 正明; 木村 貴海; 小川 浩史*

Analytica Chimica Acta, 804, p.120 - 125, 2013/12

https://doi.org/10.1016/j.aca.2013.10.004
 被引用回数：2 パーセンタイル：6.98(Chemistry, Analytical)

本研究では、海水中のトリウム同位体を、扇状磁場型-誘導結合プラズマ質量分析測定するために、ダイヤイオンCR-20キレート樹脂を用いて、水酸化鉄を迅速に回収する方法を開発した。海水中のトリウム同位体は水酸化鉄に共沈させ、この沈殿をキレート樹脂カラムに流した。キレート樹脂カラムにより、20-25mL/minの流速で$$^{232}$$Thを定量的に回収できた。この流速で計算すると、5Lの試料を3-4時間で処理することが可能である。

論文

Fission track-secondary ion mass spectrometry as a tool for detecting the isotopic signature of individual uranium containing particles

江坂 文孝; Lee, C. G.; 間柄 正明; 木村 貴海

Analytica Chimica Acta, 721, p.122 - 128, 2012/04

https://doi.org/10.1016/j.aca.2012.01.045
 被引用回数：27 パーセンタイル：66.33(Chemistry, Analytical)

個々のウラン粒子の二次イオン質量分析(SIMS)における試料前処理法としてフィッショントラック法を用いる方法を開発した。実際に原子力施設において採取された拭き取り試料に対して本法を適用したところ、フィッショントラック法を用いた場合に、より濃縮度の高いウラン粒子を効率的に検出し分析することができた。本法は、環境試料中のより濃縮度の高いウランの検出及び分析に有効である。

論文

A method for the determination of extraction capacity and its application to $$N,N,N',N'$$-tetraalkylderivatives of diglycolamide-monoamide/n-dodecane media

佐々木 祐二; 須郷 由美; 鈴木 伸一; 木村 貴海

Analytica Chimica Acta, 543(1-2), p.31 - 37, 2005/07

https://doi.org/10.1016/j.aca.2005.04.061
 被引用回数：115 パーセンタイル：94.56(Chemistry, Analytical)

新しい抽出容量の測定方法を用いて、DGA-DHOA/n-ドデカン抽出溶媒中のNd(III)の抽出容量(LOC)を測定した。LOC値は硝酸濃度や温度に依存することがわかった。LOCの値は十分な濃度のモノアミド(DHOA)を加えた系で化学量論値に達し、またこの系では第三相は生成しなかった。DHOAを含まない系で、異なる構造のDGA化合物を用いてLOCを測定したところ、アルキル鎖の長い官能基(テトラドデシル基)を導入したTDdDGA化合物を用いると、第三相は生成せず、LOC値も化学量論値に到達した。本研究により、DHOAを加えることと長いアルキル鎖を導入したDGA化合物を用いることが、第三相を抑制し、抽出容量を増大させることに重要であることがわかった。

論文

Rapid and quantitative electrolytic preparation and speciation of neptunium ions of various oxidation states using multi-step column electrodes

青柳 寿夫*; 北辻 章浩; 吉田 善行; 木原 壯林*

Analytica Chimica Acta, 538(1-2), p.283 - 289, 2005/05

https://doi.org/10.1016/j.aca.2005.02.035
 被引用回数：15 パーセンタイル：40.83(Chemistry, Analytical)

過塩素酸,硝酸及び硫酸溶液中の3, 4, 5及び6価ネプツニウムイオンの酸化還元挙動を、カラム電極を多段階に接続したフロー電解システムを用いて調べた。繊維状のグラッシーカーボンを作用極とするカラム電極を用いると、Np(III)/(IV)あるいはNp(V)/(VI)イオンの可逆な酸化還元のみならず、従来グラッシーカーボン電極や白金電極では観測できなかったNp(V)/(IV)あるいはNp(V)/(III)イオンの非可逆な酸化還元過程についても、電流-電位関係曲線を観測できることがわかった。カラム電極電解法によると、完全非可逆な酸化還元においてもクーロメトリックな電解を達成でき、溶液中のイオン濃度の定量が可能となる。取得したネプツニウムイオンのカラム電極電解データに基づき、種々の原子価のネプツニウムイオンを迅速に調製する方法を開発した。また、多段階フロー電解システムを用いた電量分析により、ネプツニウムイオンの原子価ごとの定量が可能であることを明らかにし、硝酸溶液中のネプツニウムイオンの定量分析に適用した。

論文

Cumulative study on solvent extraction of elements by ${it N,N,N',N'}$-tetraoctyl-3-oxapentanediamide (TODGA) from nitric acid into ${it n}$-dodecane

Zhu, Z.-X.; 佐々木 祐二; 鈴木 英哉*; 鈴木 伸一; 木村 貴海

Analytica Chimica Acta, 527(2), p.163 - 168, 2004/12

https://doi.org/10.1016/j.aca.2004.09.023
 被引用回数：285 パーセンタイル：99.19(Chemistry, Analytical)

${it N,N,N',N'}$-テトラオクチル-3-オキサペンタンジアミド(TODGA)による硝酸溶液からドデカン溶媒への75元素の溶媒抽出を行い、元素の分配比とイオン半径との関係を調べた。元素の抽出されやすさはそれら原子価に大きく依存した。1価,5価金属は抽出されなかった。2価金属において、Ca(II)(イオン半径:100pm)が最も高い分配比を示し、そのほかの2価金属の分配比はCa(II)のイオン半径との差が大きくなるほど減少した。イオン半径87-113pmを持つ3価金属、83-94pmを持つ4価金属の分配比は1000を超えた。それらの抽出錯体の化学系はM(TODGA)$$_{3}$$(NO$$_{3}$$)$$_{{it n}}$$、又はM(TODGA)$$_{4}$$(NO$$_{3}$$)$$_{{it n}}$$=3又は4)である。4価より高い原子価を持つオキソニウムイオンはTODGAと複雑な錯体を形成するので、反応にかかわるTODGA分子数は最大2であることがわかった。

論文

Feasibility study of solid sampling electrothermal vaporization inductively coupled plasma mass spectrometry for the determination of particulate uranium in swipe samples from nuclear facilities

Lee, C. G.; 井口 一成; 江坂 木の実; 間柄 正明; 江坂 文孝; 桜井 聡; 渡部 和男; 臼田 重和

Analytica Chimica Acta, 517(1-2), p.215 - 220, 2004/07

https://doi.org/10.1016/j.aca.2004.04.041
 被引用回数：4 パーセンタイル：13.47(Chemistry, Analytical)

保障措置の強化策の一環として、IAEAにより導入された環境試料分析法は、未申告核物質の有無あるいは、未申告の原子力活動の検知を目的としている。環境試料分析法の一つであるパーティクル分析は個々の粒子において核物質の同位体比の測定を行う。パーティクル分析には、SIMS法が有効とされているが、この方法ではサブミクロン粒子に対しては装置固有の検出感度のため分析に限界が生じる。現在、サブミクロン粒子に対してはfission track(FT)-TIMS法によって分析が行われているが、分析プロセスが複雑である。一方、極微量の固体試料にも有効であるelectrothermal vaporization(ETV)試料導入法による分析は輸送効率の向上、マトリックスによる干渉効果の減少が期待される。本研究では、パーティクル分析のためのFT-ETV-ICP-MS法を確立する目的で、固体試料に対するETV-ICP-MSの有効性について調べた。本研究で用いた試料は、ポリカーボネートフィルムにU,Pu,Tlなどの分析粒子を閉じこめた固体試料と、溶液試料の2種類である。分析結果についてはETV温度プログラムの最適化,同位体比測定の精度・誤差を用いて評価した。

論文

Solvent extraction of uranium, neptunium, plutonium, americium, curium and californium ions by bis(1-phenyl-3-methyl-4-acylpyrazol-5-one) derivatives

武石 秀世; 北辻 章浩; 木村 貴海; 目黒 義弘; 吉田 善行; 木原 壮林*

Analytica Chimica Acta, 431(1), p.69 - 80, 2001/03

https://doi.org/10.1016/S0003-2670(00)01324-6
 被引用回数：31 パーセンタイル：67.29(Chemistry, Analytical)

ビス(1-フェニル-3-メチル-4-アシルピラゾロン)誘導体H$$_{2}$$BPn(n=3-8,10,22)を用いる各種酸化状態のウラン,ネプツニウム,プルトニウム,アメリシウム,キュリウム,カリフォルニウムイオン(An$$^{n+}$$)の溶媒抽出反応を研究した。ここでnは、2つのピラゾロン分子をつなぐポリメチレン鎖の数を表す。すべてのH$$_{2}$$BPnがAn$$^{n+}$$と強く結合し、大きな分配比を示した。最も大きな分配比はN=7及び8のH$$_{2}$$BPnを用いたときに観測された。抽出化学種を決定し、それのn依存性を考察した。分配比の水素イオン濃度依存性に立脚して、水溶液中からPu(IV),U(VI),超プルトニウムTRPu(III),及びNp(V)をH$$_{2}$$BP8を用いて逐次分離する方法を開発した。同法が十分に高い効率と選択性を有することを実証した。

論文

Plutonium(III)-ion selective electrode of liquid membrane type using multidentate phosphine oxide ionophore

北辻 章浩; 青柳 寿夫; 吉田 善行; 木原 壮林*

Analytica Chimica Acta, 387, p.181 - 187, 1999/00

https://doi.org/10.1016/S0003-2670(99)00121-X
 被引用回数：11 パーセンタイル：39.32(Chemistry, Analytical)

ビスジフェニルフォスフォリルメタンをイオノフォアとする液膜型プルトニウム3価イオン選択性電極を開発した。同電極を開発するにあたり、3種類の多座配位フォスフィンオキサイドによるプルトニウム3価イオンの水相/ニトロベンゼン相界面での促進イオン移動反応の基礎データを、液々界面イオン移動ポーラログラフィーを用いて取得した。開発したプルトニウム3価イオン選択性電極は、最大で1$$times$$10$$^{-7}$$~1$$times$$10$$^{-2}$$Mの濃度領域で試料溶液中のプルトニウム3価イオン濃度に対してネルンスト応答を示した。試料溶液中に共存するU(VI),U(IV),Np(V),Pu(IV)イオンの妨害についても検討を行った。上記の結果をもとに、定電位電解還元法とISE測定を組合せた、ウラン+プルトニウム混合溶液中の全プルトニウムの定量方法を提案した。

論文

Determination of nitrogen in uranium-plutonium mixed oxide fuel by gas chromatography after fusion in an inert gas atmosphere

檜山 敏明; 檜山 敏明; 高橋 俊夫; 上村 勝一郎

Analytica Chimica Acta, 345(1), p.131 - 137, 1997/06

https://doi.org/10.1016/S0003-2670(97)00109-8
 被引用回数：13 パーセンタイル：46.12(Chemistry, Analytical)

MOX燃料中の迅速窒素分析法を開発した。この方法は、簡単、高精度であり、従来のケルダール法と比較し、発生する廃棄物は極めて少ない。試料と助燃剤を黒鉛るつぼに採取し、ヘリウム雰囲気中で約2500$$^{circ}C$$加熱する。融解された試料から発生する一酸化炭素は、プレカットシステムにより除去される。試料から放出された窒素は、プレカットシステムにより分離され、熱伝導度検出器により測定される。相対標準偏差は5%以内である、分析に要する時間は約10分/件である。本法は、MOX燃料ばかりでなくUOへの適用が可能である。

論文

On-line determination of iodine in nuclear fuel reprocessing off-gas streams by a combination of laser-induced fluorimetry and laser photoacoustic spectroscopy

久野 祐輔; 佐藤 宗一; 舛井 仁一

Analytica Chimica Acta, 270(1), p.181 - 186, 1992/12

https://doi.org/10.1016/0003-2670(92)80105-G
 被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Chemistry, Analytical)

再処理工場から排出されるオフガス中に含まれる129Iは、アルカリスクラバ、銀フィルタによりその大部分が除去されることが確認されている。しかし、上記フィルタ直後のよう素濃度を常時オンラインでモニタできればより確実な工程管理が可能となる。そのため、高感度かつ常時モニタ可能であるレーザー光源を用いたよう素モニタの開発を行ったので発表する。オフガス中のよう素は、有機、無機両者の形態で存在するが、測定に先立ち紫外線を照射することにより無機よう素への転換を図った。無機よう素はアルゴンレーザーの514.5nmの光を励起光とした蛍光光度法により測定可能であるが、対象となるオフガス工程には多量のNOxが含まれているため、これがよう素の蛍光に対してクエンチャーとして働き、蛍光測定を妨害する。そこで、NOxがアルゴンレーザーの光を吸収することを利用し、本吸収を光音響法により検出することによりNOx濃度を求め、

論文

Determination of nitrogen in UN, PuN and (U, Pu)N by oxidation in circulating oxygen and gas chromatographic measurement of the combustion gases

半田 宗男; 塩沢 憲一; 岩井 孝; 荒井 康夫

Analytica Chimica Acta, 239, p.107 - 113, 1990/00

https://doi.org/10.1016/S0003-2670(00)83840-4
 被引用回数：9 パーセンタイル：46.82(Chemistry, Analytical)

UN、PuN及び(U,Pu)N燃料中の窒素の定量を簡便でかつ短時間内に高精度で行う技術を開発した。分析前の試料の酸化に伴う窒素の損失を防止するために高純度不活性ガス雰囲気グローブボックス内で試料の粉砕、秤量を行った後錫キャプセル中に気密圧封した。窒素の定量は、試料をキャプセルとともに循環酸素気流中で850$$^{circ}$$Cに加熱して酸化し、発生したガスをガスクロマトグラフで測定することにより行った。定量の変動係数は約0.7%と高精度であった。今回開発した窒素定量法は、研究用燃料ばかりでなく、燃料製造ラインの品質管理にも十分利用することができる。

論文

Enhancement of ruthenium determination in inductively coupled plasma/atomic emission spectrometry by addition of periodic acid

安達 武雄; 武石 秀世; 佐々木 祐二; 木島 健次*

Analytica Chimica Acta, 218, p.77 - 84, 1989/00

https://doi.org/10.1016/S0003-2670(00)80284-6
 被引用回数：18 パーセンタイル：69.40(Chemistry, Analytical)

過ヨウ素酸の添加により硝酸溶液中のルテニウムを揮発性のRuO$$_{4}$$に酸化することができる。これを利用するとルテニウムのICP定量は、酸化剤が存在しない場合より約70倍感度が増加した。しかも同じ原理に基づく原子吸光法に比べて約5倍感度が高かった。酸化剤及び硝酸濃度あるいは妨害元素などの検討を行い、溶液中0.01~0.5$$mu$$g/mlのルテニウムを定量できる方法を確立した。

論文

Determination of traces of ruthenium by addition of cerium(IV)and atomic absorption spectrometry

本島 健次*; 蓼沼 克嘉*; 吉田 善行; 武石 秀世; 吾勝 永子

Analytica Chimica Acta, 183, p.217 - 223, 1986/00

https://doi.org/10.1016/0003-2670(86)80089-7
 被引用回数：20 パーセンタイル：71.22(Chemistry, Analytical)

ルテニウムを含む試料溶液にセリウム(IV)を添加し、ルテニウム(VII)-四酸化物を生成すると、ルテニウムの原子吸光法における感度が60倍程度上昇することを見出した。本法による検量線は、ルテニウム濃度0.05-5$$mu$$g ml$$^{-}$$$$^{1}$$で直線となる。開発した方法を安定なルテニウム錯体の定量に適用するために、過酸化水素による試料前処理法も検討した。

論文

Atomic absorption spectrometric determination of the isotopic composition of lithium by an ultimate absorbance-ratio technique

櫛田 浩平

Analytica Chimica Acta, 183, p.225 - 230, 1986/00

https://doi.org/10.1016/0003-2670(86)80090-3
 被引用回数：5 パーセンタイル：32.88(Chemistry, Analytical)

リチウム同位対比の測定は、トリチウム製造研究におけるトリチウム生成量評価法のひとつであるリチウム-6燃焼率測定において必要となる。原子吸光光度法による測定法は、質量分析法において問題となる分別蒸留が起こらず、試料調整が容易であり、測定時間が短い等の利点がある。従来行われて来た吸光度比法は、溶液中のリチウム濃度に影響を受ける欠点があった。その影響を消去するため、極限吸光度比を利用する方法を開発した。本法では、試料溶液中のリチウム濃度を知らなくても同位対比が測定できる利点がある。本法により、濃度$$>$$0.01mol/m$$^{3}$$ Liの試料を、$$^{6}$$Li比0~100%の範囲で同位体測定ができる。測定誤差は$$pm$$0.7% $$^{6}$$Li と評価された。また、本法により天然組成および$$^{6}$$Li高濃縮リチウム試料を比較的良い精度で測定できた。

論文

Anodic stripping voltammetry at a nickel-based mercury film electrode

吉田 善行; 木原 壮林

Analytica Chimica Acta, 172, p.39 - 47, 1985/00

https://doi.org/10.1016/S0003-2670(00)82591-X
 被引用回数：7 パーセンタイル：42.70(Chemistry, Analytical)

ニッケル基材-水銀薄膜電極(Ni-TMFE)を重金属イオンの陽極溶出ボルタンメトリー(a.s.v.)に適用するため、同電極の電気化学的特性を調べた。Ni-TMFEでの水素過電圧は、他の金属基材-TMFEのそれより高く、また鉛,カドミウムの定量性のよいa.s.v.peakを得るためにも充分高い。Ni-TMFE上の水銀膜は、機械的,化学的ともに安定で、作製後300時間内に、50回のa.s.v.測定に用いたのちの電極でも、再現性のよいa.s.v.の結果が得られた。鉛,カドミウムの定量下限はそれぞれ5$$times$$10$$^{-}$$$$^{1}$$$$^{0}$$,2$$times$$10$$^{-}$$$$^{1}$$$$^{0}$$Mであり、5$$times$$10$$^{-}$$$$^{9}$$M鉛,カドミウムを5回繰り返し測定したときの相対標準偏差はそれぞれ11,12%であった。

論文

Accurate determination of sulfur at trace levels by isotope dilution mass spectrometry

渡部 和男

Analytica Chimica Acta, 147, p.417 - 421, 1983/00

https://doi.org/10.1016/0003-2670(83)80115-9
 被引用回数：11 パーセンタイル：64.04(Chemistry, Analytical)

微量硫黄を同位体希釈質量分析法で正確に定量するために二酸化硫黄の調整法を改良した。すなわち硫黄を硫化銀としたのち、純酸素中で燃焼し二酸化硫黄とした。その結果40$$mu$$gの硫黄の同位体化測定が誤差0.2%(1$$sigma$$)以下で可能となった。全操作による硫黄のブランクは0.24$$pm$$0.015$$mu$$gであった。この方法により銅,鉄,スズ,チタン,ジルコニウム,ジルカロイ,低合金鋼,標準岩石試料中の硫黄を定量した。

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