軽元素の超高感度分析のための光量子・荷電粒子放射化-オンライン分離・検出法の開発

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09640712
• Research Institution: HIGH ENERGY ACCELERATOR RESEARCH ORGANIZATION
• Principal Investigator: 桝本 和義 高エネルギー加速器研究機構, 放射線科学センター, 助教授 (60124624)
• Keywords: 放射化分析 / 軽元素分 / 材料分析 / 電子ライナック / サイクロトロン / 光量子放射化分析 / 荷電粒子放射化分析

Research Abstract

各種材料の高純度化とともに分析法の高感度化が望まれている。また、世界的な動きとして、各国が品質保証のための基準となる分析法の確立や標準物質の調製などを行うことが必要となってきている。そのなかで、電子ライナック、サイクロトロンといった加速器を利用する放射化分析は感度、正確さの点から高純度材料中の微量不純物である軽元素を分析する最も優れた方法であると認識されるようになってきた。
今年度は、放射性炭素を簡易迅速検出するために、放射化した試料をゴールドイメージ炉で燃焼させ、コイル法で放射性炭酸ガスを連続抽出し、BGO同時計数装置を用いて抽出溶液中の放射能を連続モニターする自動分離検出装置を完成させた。放射化分析は東北大学理学部付属原子核理学研究施設設置の電子ライナックを利用して行った。鉄鋼標準試料中の炭素の定量について検討した。
定量には^<12>C(γ,n)^<11>C反応を利用した。電子加速エネルギー30MeVで20分間照射した。^<11>Cを分離するための燃焼温度、燃焼時間、助燃剤について検討したのち、エタノールアミン水溶液に効率良く吸収させるための、燃焼条件、エタノールアミン濃度、酸素流量について捕集条件を求めた。最適条件を決定した後、炭素の定量を行った。日本鉄鋼協会製の炭素濃度の異なる鉄鋼標準試料の分析を行った結果、マイクログラム量以下の炭素の定量が容易に行えることが確かめられた。
また、今年度のサイクロトロン照射実験については、試料照射システムを完成させ、酸素分析の基礎検討を実施するにとどまったが、本分離測定システムを組み合わせ、抽出溶液を変えたり、燃焼条件を変えたりすることにより、酸素、窒素およびフッ素等の軽元素の分析にも広く応用できると期待される。