2017 Fiscal Year Research-status Report
Development of mass spectrometric method for simultaneous determination of hard-to-measure Pu isotopes in environmental and reactor decommissioning waste samples
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17K00537
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| Research Institution | National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology |
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Principal Investigator |
鄭 建 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学総合研究所 福島再生支援本部, 上席研究員 (30370878)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | Plutonium isotopes / ICP-MS / Environmental samples / Nuclear decommissioning |
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| Outline of Annual Research Achievements |
福島事故由来Pu同位体の環境動態解析、環境除染・廃炉作業に伴い発生する廃棄物の汚染状況の把握及び被ばく線量の評価には、重要同位体(Pu-238,Pu-239,Pu-240, Pu-241)、特に線量寄与が大きいPu-238とPu-241の測定が必要である。本研究はトリプル四重極ICP-MS/MSを用いて、イオン-分子反応よりU-238とPu-238を分別し、これまで測定が困難であったPu同位体(Pu-238, Pu-239, Pu-240, Pu-241)の同時測定を可能とする先端質量分析法の開発を目的として研究を進んでいます。
この研究では、Pu同位体の環境動態解析ため、浪江町にて土壌コアサンプル（０－３０ ｃｍ）を採取した。目的核種であるプルトニウムの化学分離に有効とされるLaF3共沈法と抽出クロマトグラフィーを用いて迅速分離に関する先行研究をもとにイオン-分子反応よりICP-MSでの測定条件を検討した。
昨年度は、Fe(OH)2/ LaF3共沈法と抽出クロマトグラフィーを用いて、重要な環境試料海水中の超微量プルトニウム同位体の迅速分離の有効性を確認した。１０－１５Lの海水試料を１２時間内でプルトニウム同位体の迅速分析に成功した。
ICP-MSでの測定条件の確認では、イオン-分子反応よりU-238とPu-238を分別する可能であることを確認した。ただし、反応の安定性についてさらに検討する必要がある。ICP-MSの感度向上について、大容量ロータリーポンプのインストールと高効率試料導入装置の応用により、従来の四重極ICP-MSに比べ、２０倍感度を向上することが確認した。これらの結果から、本研究で得られたトリプル四重極ICP-MS/MSのプルトニウム同位体測定法は高感度であることを確認できた。
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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
当初予定の海水試料迅速分離の高い回収率および分析法の妥当性の確認と高感度トリプル四重極ICP-MS/MSのプルトニウム同位体測定の可能性の確認について順調に進んできたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
これからイオン-分子反応、特に、N2OとCO2とU-238の反応効率と安定性向上ために、トリプル四重極ICP-MS/MSのプルトニウム同位体測定条件最適化の検討を行う。また、廃炉関連試料コンクリートなどの高効分解法と迅速化学分離法の確立の検討を行う。その後、セクタフィールドICP-MSの測定比較を行う。トリプル四重極ICP-MS/MSの実試料プルトニウム同位体測定の妥当性を確認する。
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Research Products
(15 results)
