| Project/Area Number |
22K19840
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 63:Environmental analyses and evaluation and related fields
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
高橋 温 東北大学, 大学病院, 准教授 (50333828)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
木野 康志 東北大学, 理学研究科, 教授 (00272005)
千葉 美麗 東北大学, 歯学研究科, 講師 (10236820)
篠田 壽 東北大学, 歯学研究科, 名誉教授 (80014025)
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
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| Keywords | 福島第一原発事故 / 放射性ストロンチウム９０ / 放射性セシウム１３７ / イメージングプレート / 内部被ばく |
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| Outline of Research at the Start |
本研究の目的は、イメージングプレートを用いて福島第一原発事故後の環境試料に含有される放射性ストロンチウム９０(Sr-90)の濃度測定法を確立することである。IPは試料からの放射線数を極めて鋭敏に検出し、かつ非常に小さい質量の試料も測定できるが、放射性核種を同定することはできない。福島第一原発事故がにより放出された核種で問題となるものは長半減期を持つセシウム１３７とSr-90の二つである。Sr-90の子孫核種であるイットリウム９０のエネルギーがほかの核種に比べて大きいことを利用して適切に遮蔽し、Sr-90由来の放射線を選別することにより実施する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は試料中に含有される放射性物質で重要であるストロンチウム９０とセシウム１３７、加えて普遍的に内部被ばくの主な原因となっている自然放射性物質のカリウム４０について、歯を想定した（十分な試料厚みがあると考えられる）試料のIPにおける反応について検討を行った。歯を想定した、ハイドロキシアパタイトに放射性物質を混入し、用量依存性にIPの反応を検討した。プロットされた曲線から導かれた近似式における最大値の比較を行った。これにより歯のような内部吸収がある試料が十分な厚みがある状況における核種ごとのIPの反応を検討できた。それにより、それぞれの核種１ｍBq/ｇあたりのIPにおけるQL値はストロンチウム90で9.5、セシウム137で2.2、カリウム40で5.7であった。また、木野らの検討により、ストロンチウム９０の娘核種であるイットリウム90を適切な遮蔽により分離できるかどうかの検討を行った。IPはエネルギー分解能がないために核種の同定ができないという特性がある。そこで、IPと試料の間に遮へい板をはさみ、複数の条件でのIP測定結果について連立方程式を解くことで試料中の核種とその放射能濃度を定量する方法をPHITSシミュレーションにより検討した。PHITSシミュレーションの妥当性は、単独核種試料の場合に、IP測定値の空間的広がり、試料の自己吸収、遮へい板による減衰を再現することから確認した。核種の放射能濃度の定量下限値はIPに入射する放射線の数の不確定さに依存している。また、環境放射線によるバックグラウンドにも依存するため、両者の不確定さを取り入れたシミュレーションを行った。結果として、BGを十分に低減した測定条件では、福島原発事故由来のSr-90を取り込んだ野生動物の歯の定量が可能であることが示された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
内部吸収曲線の検討並びにPHITSシミュレーションについて予定通り進捗した。
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| Strategy for Future Research Activity |
放射性ストロンチウム９０の成分をどのように分離するのかを遮蔽によるものと放射性カリウム４０を化学定量する方法の双方を検討する予定である。
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