2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a new X-ray fluorescence analysis system that enables low-level radioactivity measurement of uranium
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17K00563
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| Research Institution | National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology |
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Principal Investigator |
吉井 裕 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高度被ばく医療センター 計測・線量評価部, 主幹研究員(定常) (20334047)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊豆本 幸恵 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 計測・線量評価部, 研究員(任非) (20731798)
酒井 康弘 東邦大学, 理学部, 教授 (90235127)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 蛍光X線分析 / 全反射蛍光X線分析 / ウラン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度までに装置の基本構成は完成していたが、全反射蛍光X線分析を行うための薄型コリメータが完成しておらず、全反射蛍光X線測定は実現していなかった。そこで令和元年度は、まずコリメータの開発を行った。コリメータは、シリコンウェハを装着したアルミニウムブロック2個の間に金属箔を挟み、シリコンウェハの間にその金属箔の厚さの分の隙間が開けられる構造になっている。参考にしたアワーズテック社の導波路では、10 μm厚の金属スペーサーを用いていたため、当初は同等の厚さのアルミニウム箔やチタン箔を用いてコリメータを作製したが、シリコンウェハの平行が保てなかった。そこで、本装置のコリメータはアワーズテック社の導波路よりも全長が長いのでより厚い金属箔を用いても良いと考え、50 μm厚アルミニウム箔をスペーサーに用いたところ、平行なビームを作ることができた。ガラス基板にウラン溶液を滴下した試料を用いて全反射蛍光X線分析実験を行った。全反射蛍光X線分析では試料面と入射X線の角度を0.05度程度にしなければならないので、まずレーザーで試料面と入射X線を平行にしたうえで、電動ターンテーブルで角度を変えながら試験測定を繰り返し、適正な角度を決定した。このようにして、全反射蛍光X線スペクトルの測定に成功した。続いて、模擬ウラン汚染瓦礫酸溶出液からウランを固相抽出法で抽出した試料を用い、酸化グラフェン分散液を加えて酸化グラフェンにウランを吸着させ、メンブレンフィルターで捕集した試料について、昨年度までに決定した条件での蛍光X線分析を行った。このようにして、装置の作製から試験測定までを研究期間中に完了させることができた。
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