Investigation of radioactive strontium despersion using cascade preconcentration and separation system built-in ICP-MS method

• Project/Area Number: 25870083
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Analytical chemistry; Environmental dynamic analysis
• Research Institution: Fukushima University
• Principal Investigator: TAKAGAI Yoshitaka 福島大学, 共生システム理工学類, 准教授 (70399773)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2014: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2013: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
• Keywords: ICP-MS / 東京電力福島第一原子力発電所事故 / 放射性ストロンチウム / カスケード濃縮分離 / Sr-90 / 濃縮 / 東京電力福島第一発電所事故 / 高周波誘導結合プラズマ質量分析 / 質量分析 / 放射性物質 / 東日本大震災 / 福島第一原子力発電所事故 / 環境放射能

Outline of Final Research Achievements

Radioactive strontium-90 scattered by TEPCO fukushima daiich nuclear power plant accident was specifically quantified by conventional inductively coupled plasma quadrupole mass-spectrometry (ICP-QMS) preceded by on-line chelate column separation (based on lab-on-valve) and oxygen reaction (designated the cascade step). The proposed system overcomes the isobaric interference of Zr-90, whose soil concentration exceeds that of Sr-90 by more than six orders of magnitude. In addition, the system requires no ultimate mass spectrometry or radioactive Sr-90 standards.

Research Products

• [Journal Article] 高周波誘導結合プラズマ質量分析法による東京電力福島第一原子力発電所事故にかかわる環境試料中の90Sr分析 (2014)
  • Author(s): 高貝慶隆，古川 真
  • Journal Title: ぶんせき Volume: 10 Pages: 551-554
• [Journal Article] Introduction of Isotope Ratio Analyses of 235U and 238U Nuclide in the Soil Using ICP-MS and Microwave Digestion ― Wide-Area Soil Survey Related to the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant Accident (2014)
  • Author(s): Y. Takagai, M. Furukawa
  • Journal Title: Asian Environmental Technology Volume: 8/9 Pages: 8-9
  • Open Access
• [Journal Article] ICP質量分析法による放射性ストロンチウム（90Sr）の迅速分析とその適用事例 (2014)
  • Author(s): 高貝慶隆，古川真，亀尾裕，鈴木勝彦
  • Journal Title: Isotope News Volume: 721 Pages: 2-7
• [Journal Article] Sequential Inductively Coupled Plasma Quadrupole Mass-spectrometric Quantification of Radioactive Strontium-90 Incorporating Cascade Separation Step for Radioactive Contamination Rapid Survey (2014)
  • Author(s): Y. Takagai, M. Furukawa, Y. Kameo, K. Suzuki
  • Journal Title: Analytical Methods Volume: 6 Issue: 2 Pages: 355-362
  • DOI: 10.1039/c3ay41067f
  • Peer Reviewed
• [Presentation] カスケード型誘導結合プラズマ質量分析計の機能化による淡水試料中の放射性ストロンチウム分析 (2015)
  • Author(s): 松枝誠，古川真，亀尾裕，鈴木勝彦，高貝慶隆
  • Organizer: 日本化学会第95回春季年会
  • Place of Presentation: 日本大学理工学部、千葉
  • Year and Date: 2015-03-28
• [Presentation] 福島第一原子力発電所事故に向き合う地元化学者の取り組み―分析を通して見る未来と障壁― (2015)
  • Author(s): 高貝慶隆
  • Organizer: 日本化学会北海道支部北見地区講演会
  • Place of Presentation: 北見工業大学、北海道
  • Year and Date: 2015-01-13
  • Invited
• [Presentation] 福島第一原子力発電所廃止措置に向けた研究教育に対する福島大学の取り組み (2014)
  • Author(s): 高貝慶隆
  • Organizer: 第5回南東北原子力シンポジウム
  • Place of Presentation: コラッセ福島、福島
  • Year and Date: 2014-11-13
  • Invited
• [Presentation] 海水中Sr-90の短時間定量を目的とする鉄-バリウム共沈グロスベータ計測法 (2014)
  • Author(s): 紺野慎行，高貝慶隆
  • Organizer: 環境放射能除染学会第3回研究発表会・国際シンポジウム
  • Place of Presentation: 郡山市民文化センター、福島
  • Year and Date: 2014-07-03
• [Presentation] Quantification of Radioactive Strontium-90 Using ICP-QMS with On-Line Serial Separation and its Application to Radioactive Contamination Survey
  • Author(s): Y. Takagai, M. Furukawa, Y. Kameo, K. Suzuki, K. Tanaka
  • Organizer: Pittsburg Conference & Exposition 2014
  • Place of Presentation: Chicago, USA
• [Presentation] Isotope Ratio Analysis of 235U and 238U Nuclide Using a Microwave Digestion Associated with ICP-MS and the Soil Survey Related to Fukushima Daiichi Nuclear Disaster
  • Author(s): M. Furukawa, Y. Takagai, Y. Kameo, K. Suzuki
  • Organizer: Pittsburg Conference & Exposition 2014
  • Place of Presentation: Chicago, USA
• [Presentation] 放射性ストロンチウムのカスケード濃縮分離内蔵型ICP-MSの開発と福島第一原子力発電所事故に関わる土壌調査のための実証実験
  • Author(s): 高貝慶隆，古川真，亀尾裕，石森健一郎，鈴木勝彦
  • Organizer: 第73回日本分析化学会討論会
  • Place of Presentation: 北海道大学函館キャンパス
• [Presentation] ICP-QMSによる放射性ストロンチウム（90Sr）のためのカスケード分離型システムと福島第一原子力発電所事故に関わる90Sr飛散調査への応用
  • Author(s): 高貝慶隆，古川真，亀尾裕，鈴木勝彦
  • Organizer: 環境放射能除染学会第2回研究発表会
  • Place of Presentation: タワーホール船堀，東京
  • Invited
• [Presentation] ICP-QMSによる福島第一原子力発電所事故に関わる土壌中90Srモニタリング
  • Author(s): 高貝慶隆，古川真，亀尾裕，鈴木勝彦
  • Organizer: 第22回環境化学討論会 夜間自由集会 ストロンチウム90 WG
  • Place of Presentation: 東京農工大，府中
  • Invited
• [Presentation] オンライン濃縮-酸素リアクションの連続自動前処理システムによる放射性ストロンチウム90のICP-MS分析法と福島第一原子力発電所事故に関わる広域土壌調査
  • Author(s): 高貝慶隆，古川真，亀尾裕，鈴木勝彦
  • Organizer: 日本分析化学会第62年会
  • Place of Presentation: 近畿大学東大阪キャンパス
• [Book] 放射性物質の吸着・除染および 耐放射線技術における材料・施工・測定の新技術 (2014)
  • Author(s): （分担執筆）高貝慶隆，古川真，亀尾裕，鈴木勝彦
  • Total Pages: 633
  • Publisher: 技術情報協会
• [Patent(Industrial Property Rights)] ストロンチウム90の分析方法および分析装置 (2013)
  • Inventor(s): 高貝慶隆，古川真，亀尾裕，鈴木勝彦
  • Industrial Property Rights Holder: 福島大学，パーキンエルマージャパン，海洋研究開発機構
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: 2013-228690
  • Filing Date: 2013-11-01