2018 Fiscal Year Research-status Report
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18K19849
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
坂口 綾 筑波大学, 数理物質系, 准教授 (00526254)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山崎 信哉 筑波大学, 数理物質系, 助教 (70610301)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ウラン / トレーサー / 極微量核種分析 / 質量分析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
人類の核活動により、長半減期ウラン-233(半減期16万年)が放射性セシウムと同様に世界中に拡散していることをこれまでのアクチノイド研究から予測した。しかし、最新鋭の加速器質量分析技術をもってしても現在その測定は困難を極める。本研究ではこれを可能にすべく、超高感度加速器質量分析法を確立する。そのためには測定用カソードに粉末試料を充填するという加速器分析の常識を捨て去り、マイクロフロー電着法を新たに開発することで、試料溶液から効率よくカソードに目的核種のみをマウントする。また、さまざまな分野への発展が期待できる本手法を化学分離技術の垣根なく広げるため、環境試料からU精製を行わずとも加速器質量分析によるウラン同位体定量を可能にする。これにより、環境中U-233存在量・挙動を定量的に評価し、最終的にはU-233を“一般的な環境中アクチノイド”の一つに加え、他の核種と組み合わせて環境動態のマルチトレーサーとして利用することで、新たな知見からの環境影響評価ならびに地球科学的応用研究を目指すのが本研究である。30年度の実質研究期間は三ヶ月であったが、以下の進歩状況に示すように、特注電着ホルダーの設計、改良ならびに素材違いのプロトタイプホルダーの作成が終わり、実際に水溶液を極微量フローさせる実験をほぼ完了している。また、煩雑な化学分離法を行わないための、ウラン濃縮鉱物も合成しており、31年度の開始後には模擬海水あるいは実海水試料で試験が開始できる状況である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
30年度は研究代表者である坂口が6-12月の期間、産前・産後休業と育児休業であったため1月からの執行となった。現在まで、マイクロフロー電着法のためのホルダー開発に着手しており、樹脂業者との議論からプロトタイプが完成している。極微量の溶液から電着させるためのセル中におけるフローが完全でないため、更なる開発は必要であるが31年度に滞りなく実験が進められるように準備は十分に整っている。また、実際の海水からの濃集方法については、31年度より本学大学院に入学する他大学の学生と十分にディスカッション後、実験を進められており、31年度すぐに開発した吸着材で試実験を行う予定である。このように、実働期間以上の成果が得られており、今後の実験発展に期待が持たれる。
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| Strategy for Future Research Activity |
① AMS分析用カソード創作：マイクロフロー電着法のための樹脂ホルダー開発と共に、カソードの形状決定や材質（金属材料）の決定が必要となる。計画書に記したように、酸耐性のある材質や今後の使い勝手も考えてできるだけ安価に仕上がるように工夫する。②マイクロフロー電着装置開発：①と併せ、30年度に作成したプロトタイプの実用化に向けて進める。特注で行うため、業者との密なやり取りや実際に工場に出向いて改良を重ねながら行う。③化学分離法開発：特に海水試料からのウラン回収を中心に行う。前述したように、すでに吸着鉱物を合成してあり実際の海水に適応して最適化を進める。実際の太平洋海水試料への適応は32年度以降に行う事とする。
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| Causes of Carryover |
実際の計画では、特注のマイクロフロー電着ホルダー作成過程においてプロトタイプの作成も考慮していたが、実際に使用するホルダーの完成・納品後の支払い（一括）のためその分の経費をそのまま次年度に繰り越すこととなった。さらに、ホルダーに合う貴金属カソードについては、ホルダが完成してからでないと作成できなかったため来年度に繰り越し、その分を使用する事とする。また、研究協力者との打ち合わせ旅費は現段階では一部WEB会議で済ませられたため、旅費が発生しなかった。協力者によるノウハウの伝授等については、31年度にこの旅費を使って行う事を予定している。
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