2020 Fiscal Year Annual Research Report
Simple analysis of radioactive nuclides by the measurements of characteristic X-rays accompanied by the nuclear decay
| Project/Area Number |
18K19886
|
|---|
| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
|---|
Principal Investigator |
馬場 祐治 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 先端基礎研究センター, 研究嘱託 (90360403)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
下山 巌 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 先端基礎研究センター, 研究主幹 (10425572)
本田 充紀 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 物質科学研究センター, 研究副主幹 (10435597)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2021-03-31
|
| Keywords | 特性Ｘ線 / 放射性セシウム / 放射性ストロンチウム / 汚染土壌 / 放射線モニタリング |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
新型コロナウイルス感染症の感染拡大の影響を受けて実験や研究発表に係る出張の多くが延期、中止となったため、令和元年度で終了予定の本研究を1年延長し、研究を継続した。最終年度となった令和2年度は、福島県内で採取した汚染土壌及び密封標準線源を用い、本手法の検出感度、定量性の改善に関する検討を行った。前年度までの研究で、Ba Kα X線測定による土壌中の放射性Cs-137検出限界が、約1.7 kBq/kgであることを明らかにしたが、今年度はさらに、Zr Kα X線測定によるSr-90についても検討を行った。福島県相馬郡飯館村深谷で採取した土壌試料（平均放射能濃度：2.5 MBq/kg）のX線スペクトルには、15.7 keVにZr Kα線が7.1×10-4 cpsの強度で認められた。標準線源の測定から求めたCs-137からのBa Kα線とSr-90からのZr Kα線の強度比から推定したSr-90の濃度は、約100 kBq/kgであることが分かった。また、バックグラウンドの変動から求めたSr-90の検出限界は、約40 kBq/kgと見積もられた。
最後に本研究の総括を行った。密封放射線源及び福島汚染時土壌からのX線測定により、放射性核種から自発的に発生する特性X線スペクトルの測定は、従来のガンマ線によるモニタリングを補完する手法となり得ることがわかった。特に、Ba Kα線測定によるCs-137の定量は感度が比較的良い上、X線は空気で吸収されるので、放射線のバックグラウンドが高い領域におけるCs-137の局所分布の測定に有力な手法と言える。一方、Zr Kα線測定によるSr-90の定量は現段階では感度が十分ではなく、精度も十分とは言えない。これに関しては、より大面積のシリコン素子を検出器に用いることや、測定部の放射線遮蔽を改善することにより、実用化への道が拓かれると考える。
|
