Development of Absorption Filters for Ultra-Trace Radioactive Impurities Using Radiation-Induced Graft Polymerization

• Project/Area Number: 25K01022
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 15020:Experimental studies related to particle-, nuclear-, cosmic ray and astro-physics
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 細川 佳志 東北大学, ニュートリノ科学研究センター, 特任助教 (80785105)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 池田 一得 東京大学, 宇宙線研究所, 助教 (90583477)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2030-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000); Fiscal Year 2029: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000); Fiscal Year 2028: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000); Fiscal Year 2027: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000); Fiscal Year 2026: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000); Fiscal Year 2025: ¥8,710,000 (Direct Cost: ¥6,700,000、Indirect Cost: ¥2,010,000)
• Keywords: 極低放射能技術 / ICP-MS / キレート

Outline of Research at the Start

本研究はキレート形成基を用いたU,Th,Ra吸着繊維を開発することで，スーパーカミオカンデ・ハイパーカミオカンデ・カムランド実験など低放射能実験における世界最高感度の物理観測と新物理探索を加速する。キレート形成基は，特定の金属イオンに対する選択性が非常に大きい。放射線グラフト重合法によりナイロン繊維にキレート形成基を固定した吸着繊維を用いることで，イオン交換樹脂で除去しきれない極微量の238U, 232Th,226Raを超純水や液体シンチレータ等から除去できると期待される。
本研究の成果は低放射能環境下での稀事象探索を行うほぼ全ての素粒子実験に応用でき，非常に大きな波及効果を持つ。