2007 Fiscal Year Annual Research Report
極微量放射性核種シリコン32の加速器質量分析による超高感度検出法の開発
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18360043
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
笹 公和 University of Tsukuba, 大学院・数理物質科学研究科, 講師 (20312796)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
長島 泰夫 筑波大学, 名誉教授 (60091914)
末木 啓介 筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 准教授 (90187609)
田瀬 則雄 筑波大学, 大学院・生命環境科学研究科, 教授 (40133011)
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| Keywords | 加速器質量分析(AMS) / シリコン32 / 年代測定 / 長寿命放射性核種 / 環境動態調査 |
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| Research Abstract |
本研究では、筑波大学大型タンデム静電加速器を利用して、長寿命放射性核種シリコン32(^<32>Si)の加速器質量分析(AMS)による試験測定を実施している。^<32>Siの半減期は140年程度であり、氷床や地下水また海洋循環などの比較的近年の環境動態調査に応用可能である。
1.^<32>Si用AMSシステムの開発
加速電圧制御とその光学要素設定に^<32>Siの同重体^<16>O_2をパイロット分子ビームとして利用する。AMS試験測定では、SiO_2試料から^<16>O_2^-分子を引き出し、加速圧の安定制御を試みた。加速器パラメータは、^<28>Si^<8+>に対して加速電圧10.29MVとして、加速エネルギー92.6MeVで設定をおこなった。^<32>Si^<8+>については加速電圧9MVとして、加速器パラメータ設定に利用した^<28>Si^<8+>に対してmE/q^2を揃えて加速エネルギーを81.OMeVとした。なおパイロットに利用した^<16>O^<4+>は40.5MeVとなる。^<28>Si^-の低エネルギー側での最大計測電流値は400nA、AMSシステム全体の透過効率は約5%であった。試験測定により、質量分析ラインの静電、磁場分析器等の最適値を設定した。ガス△E-半導体検出器により^<32>Siの粒子識別を試み、加速器設定パラメータの有効性を確認した。現在、測定データについて解析をおこなっている。また中国原子能科学研究院より姜博士と何博士を招聘し、共同研究をおこなった。
2.Si試料調整法の検討
妨害となる硫黄32(^<32>S)の除去を目的として、BaSO_4沈殿による硫黄除去方法の検討をおこなった。帯電防止用添加物としてSiO_2試料にNbを添加する手法を考案し、硫黄除去効果について良好な結果を得た。
3.年代及び環境動態調査用試料準備
富士山周辺域の現地調査を実施し、地下水及び湧水等のサンプリングをおこなった。また環境モニタリング調査の一環として、柏崎刈羽原子力発電所周辺土壌の試料採取を実施した。事前検証の為に^<36>ClのAMS測定による年代推定と放射性核種濃度分析をおこなった。
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