2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of isotope-selective resonance ionization scheme for visualization of radioactive strontium
| Project/Area Number |
16H04639
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
岩田 圭弘 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (20568191)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮部 昌文 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 福島研究開発部門 福島研究開発拠点 廃炉国際共同研究センター, 研究主幹 (20354863)
伊藤 主税 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 高速炉・新型炉研究開発部門 大洗研究所 高速炉サイクル研究開発センター 燃料材料開発部, 課長 (90421768)
長谷川 秀一 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (90262047)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | ストロンチウム / 同位体選択性 / 共鳴イオン化 / 干渉フィルター / 狭線幅 / 安定性 / 原子・分子物理 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
ストロンチウム90（90Sr）は体内摂取に伴う内部被ばくの原因となる半減期の長い純β崩壊核種であり、安定同位体88Srの中性子数が魔法数にあたることから、環境計測・原子核データの両面で重要な核種である。本研究では、イオントラップを用いた極微量90Srの可視化に向けて、高い同位体選択性を持つSr原子の共鳴イオン化スキームの開発が主な目的である。
平成30年度は、Sr原子の共鳴イオン化スキームの中で高い同位体選択性が期待される3段励起スキーム：689.4 nm－487.4 nm－393.8 nmに着目し、Sr安定同位体の試料を用いて同位体選択性の評価を行った。1段目は自然幅の狭い遷移であるため、振動等に対して優れた安定性を持つ干渉フィルター型外部共振器半導体レーザーを使用し、2段目及び3段目は従来の回折格子型外部共振器半導体レーザーを使用した。84Srが濃縮された安定同位体試料を用いて、まず各遷移に対して88Srに対する84Sr及び86Srの同位体シフトを測定し、King plotと呼ばれる解析手法を用いて90Srの同位体シフトを評価した。次に、各遷移に対して88Sr+イオン信号量の周波数スペクトルを測定してフォークト関数でフィッティングを行い、90Srの同位体シフトをもとに各遷移における同位体選択性を評価した。最後に各遷移の値の積により3段励起スキームの90Sr同位体選択性を評価し、基準とするSr安定同位体により値は異なるものの、10の6乗－10乗程度と得られた。この値は、イオントラップを用いて環境試料中の極微量90Sr+単一イオンを可視化する上で十分な選択性であると考えられる。
|
| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
|
