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Development of a new X-ray fluorescence analysis system that enables low-level radioactivity measurement of uranium

Research Project

Project/Area Number 17K00563
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Risk sciences of radiation and chemicals
Research InstitutionNational Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology

Principal Investigator

Yoshii Hiroshi  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高度被ばく医療センター 計測・線量評価部, 主幹研究員(定常) (20334047)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 伊豆本 幸恵  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学総合研究所 計測・線量評価部, 研究員(任非) (20731798)
酒井 康弘  東邦大学, 理学部, 教授 (90235127)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords蛍光X線分析 / 全反射蛍光X線分析 / ウラン / 蛍光X線分析装置 / X線フィルター / コロジオン薄膜試料台
Outline of Final Research Achievements

In order to efficiently analyze uranium in various forms of samples, we have developed a new measurement device that can perform X-ray fluorescence (XRF) and total reflection X-ray fluorescence (TXRF) measurements. The XRF measurement can be changed to the TXRF measurement simply by changing the collimator, rotating the sample, and sliding the detector. We searched for the optimum filter configuration for the measurement of Lα and Lβ lines of uranium, and decided on copper foil of 80 μm and 100 μm, respectively. In addition, for the sample with a rubidium content of 10 times the uranium content or more, the analysis should be performed using the Lβ line instead of the Lα line that overlaps the rubidium peak. The detection limits for XRF and TXRF measurements were about 0.4 and 0.01 μg, respectively.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

XRF分析とTXRF分析を一つの装置の中で両立できるシステムはこれまでに実用化されたことがなく、このシステムの実現によって物品の汚染検査、排水管理、環境モニタリングを1台の装置で実施できるようになる。また、本研究で行ったような、ウランに特化したフィルター構成の探索を行う研究はこれまでにほとんど行われていなかった。標的元素を特定し、その標的元素に特化したフィルター構成を探索するための本研究において構築した手法は、広く蛍光X線分析分野で活用されうる。

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2020 2019 2018 2017

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Optimization of a primary X‐ray filter for X‐ray fluorescence analysis of uranium and plutonium2019

    • Author(s)
      Kota Ishii, Yukie Izumoto, Tsugufumi Matsuyama, Kumiko Fukutsu, Yasuhiro Sakai, Yoshiyuki Oguri,Hiroshi Yoshii
    • Journal Title

      X‐Ray Spectrometry

      Volume: 48 Issue: 5 Pages: 360-365

    • DOI

      10.1002/xrs.3067

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] X‐ray fluorescence analysis of samples simulating blood collected from uranium‐contaminated wounds2019

    • Author(s)
      Yukie Izumoto, Tsugufumi Matsuyama, Kota Ishii, Yasuhiro Sakai, Yoshiyuki Oguri, Hiroshi Yoshii
    • Journal Title

      X‐Ray Spectrometry

      Volume: 48 Issue: 5 Pages: 438-442

    • DOI

      10.1002/xrs.3022

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 酸化グラフェンにより捕集されたウランの蛍光X線分析法による定量法(1)汚染水分析への利用2020

    • Author(s)
      吉井 裕,伊豆本 幸恵,高村 晃大,上床哲明,酒井 康弘
    • Organizer
      日本原子力学会2020年春の年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 酸化グラフェンにより捕集されたウランの蛍光X線分析法による定量法(2)海水分析への利用2020

    • Author(s)
      高村 晃大,伊豆本 幸恵,上床哲明2,酒井 康弘,吉井 裕
    • Organizer
      日本原子力学会2020年春の年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] TXRF analysis of uranium in the presence of competing elements2019

    • Author(s)
      Y. Izumoto, T. Matsuyama, K. Takamura, H. Nagai, Y. Sakai, Y. Oguri, H. Yoshii
    • Organizer
      18th International Conference on Total Reflection X-ray Fluorescence Analysis and Related Methods (TXRF-2019)
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 瓦礫中ウランの分析に適した全反射蛍光X線分析装置の開発2019

    • Author(s)
      高村 晃大, 伊豆本 幸恵, 永井 宏樹, 酒井 康弘, 吉井 裕
    • Organizer
      原子衝突学会第44回年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 酸化グラフェンで捕集したウランの蛍光 X 線分析と全反射蛍光 X 線分析2019

    • Author(s)
      上床 哲明, 高村 晃大, 伊豆本 幸恵, 酒井 康弘, 吉井 裕
    • Organizer
      第55回X線分析討論会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 海水中ウランを全反射蛍光X線分析で定量するためのウラン抽出法の検討2019

    • Author(s)
      高村 晃大, 伊豆本 幸恵, 上床 哲明, 酒井 康弘, 吉井 裕
    • Organizer
      第55回X線分析討論会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] アクチニドの高感度蛍光X線分析を可能にする一次X線フィルターの開発2019

    • Author(s)
      吉井裕, 石井康太, 伊豆本幸恵, 松山嗣史, 高村晃大, 酒井康弘, 小栗慶之
    • Organizer
      日本物理学会第74回年次大会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] Development of a primary X-ray filter for XRF analysis of uranium and plutonium2018

    • Author(s)
      Kota Ishii, Tsugufumi Matsuyama, Yukie Izumoto, Yasuhiro Sakai, Yoshiyuki Oguri and Hiroshi Yoshii
    • Organizer
      European Conference on X-Ray Spectrometry
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] カーボングラファイトの低エネルギーX線吸収特性2017

    • Author(s)
      吉井裕、松山嗣史、伊豆本幸恵、石井康太、酒井康弘
    • Organizer
      原子衝突学会
    • Related Report
      2017 Research-status Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2021-02-19  

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