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放射性ストロンチウムの可視化に向けた同位体選別共鳴イオン化スキームの開発

研究課題

研究課題/領域番号 16H04639
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 原子力学
研究機関東京大学

研究代表者

岩田 圭弘  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (20568191)

研究分担者 宮部 昌文  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 福島研究開発部門 福島研究開発拠点 廃炉国際共同研究センター, 研究主幹 (20354863)
伊藤 主税  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 高速炉・新型炉研究開発部門 大洗研究所 高速炉サイクル研究開発センター 燃料材料開発部, 課長 (90421768)
長谷川 秀一  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (90262047)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)
2018年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2017年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2016年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
キーワードストロンチウム / 同位体選択性 / 共鳴イオン化 / イオントラップ / 半導体レーザー / 干渉フィルター / 狭線幅 / 原子・分子物理 / 安定性 / エタロン
研究成果の概要

ストロンチウム90(90Sr)は、環境計測及び原子核データの両面で重要な放射性核種である。本研究では、半導体レーザーを用いた共鳴イオン化及びイオントラップにより90Sr+単一イオンの蛍光を観測し、90Sr可視化の実証実験を行った。また、同位体選択性の高い90Sr原子の共鳴イオン化手法を提案し、干渉フィルター型及び回折格子型の2種類の外部共振器半導体レーザーを使用して同位体選択性を10の6乗-10乗程度と評価した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ストロンチウム90は環境計測及び原子核データの両面で重要な放射性核種であり、特に福島第一原子力発電所事故を受けて体内摂取に伴う内部被ばくの問題から、迅速分析のニーズが高まっている。本研究で開発した共鳴イオン化スキームにより海洋試料等のストロンチウム90同位体存在度が低い試料に対する高感度分析が可能となるほか、本研究の成果は原子核データの拡充につながるものであり、環境計測及び原子核データの両面で意義は高いと考えられる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Laser Cooling and Spectroscopy of Trapped Sr Ions2019

    • 著者名/発表者名
      Iwata Yoshihiro、Jung Kyunghun、Cheon Donguk、Wakaida Ikuo、Miyabe Masabumi、Hasegawa Shuichi
    • 雑誌名

      JPS Conference Proceedings

      巻: 24 ページ: 0110391-6

    • DOI

      10.7566/jpscp.24.011039

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of Bandpass Filtered External Cavity Diode Laser System for RIMS of Radioactive Strontium Isotopes2019

    • 著者名/発表者名
      Cheon Donguk、Iwata Yoshihiro、Miyabe Masabumi、Hasegawa Shuichi
    • 雑誌名

      JPS Conference Proceedings

      巻: 24 ページ: 0110321-6

    • DOI

      10.7566/jpscp.24.011032

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Investigation of Optical Ionization of Strontium via 5s2 1S0 → 5s5p 3P1○ → 5s5d 3D2 → 4dnp (or 4dnf, n=39) for Isotope Selectivity Enhancement2018

    • 著者名/発表者名
      Cheon Donguk、Iwata Yoshihiro、Miyabe Masabumi、Wakaida Ikuo、Hasegawa Shuichi
    • 雑誌名

      Journal of Spectroscopy

      巻: 2018 ページ: 56123601-6

    • DOI

      10.1155/2018/5612360

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Laser cooling and imaging of individual radioactive 90Sr+ ions2017

    • 著者名/発表者名
      Kyunghun Jung, Yoshihiro Iwata, Masabumi Miyabe, Kazuhiro Yamamoto, Tomohisa Yonezu, Ikuo Wakaida, Shuichi Hasegawa
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 96 号: 4 ページ: 0434241-6

    • DOI

      10.1103/physreva.96.043424

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] レーザー共鳴イオン化を用いた実試料中90Sr分析の検討2019

    • 著者名/発表者名
      岩田圭弘,Cheon Donguk,宮部昌文,永岡美佳,松原菜摘,長谷川秀一
    • 学会等名
      第17回同位体科学研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Study on the novel resonance ionization scheme of strontium for the isotope selectivity enhancement2019

    • 著者名/発表者名
      Cheon Donguk,Iwata Yoshihiro,Miyabe Masabumi,Hasegawa Shuichi
    • 学会等名
      日本原子力学会2019年春の年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Study on the development of resonance ionization scheme of strontium with high isotope selectivity2018

    • 著者名/発表者名
      Cheon Donguk,Iwata Yoshihiro,Miyabe Masabumi,Hasegawa Shuichi
    • 学会等名
      日本原子力学会2018年秋の大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 共鳴イオン化・イオントラップを用いた90Sr分光分析2018

    • 著者名/発表者名
      岩田圭弘,Cheon Donguk,宮部昌文,長谷川秀一
    • 学会等名
      第21回AMSシンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Laser cooling and spectroscopy of trapped Sr ions2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Iwata, Kyunghun Jung, Donguk Cheon, Ikuo Wakaida, Masabumi Miyabe, Shuichi Hasegawa
    • 学会等名
      International Symposium on Radiation Detectors and Their Uses (ISRD2018)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of band pass filtered external cavity diode laser system for RIMS of radioactive strontium isotopes2018

    • 著者名/発表者名
      Donguk Cheon
    • 学会等名
      International Symposium on Radiation Detectors and Their Uses (ISRD2018)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 放射性ストロンチウムに対する同位体選択性の高い分光分析法の開発 (1)レーザー開発と共鳴イオン化スキーム2018

    • 著者名/発表者名
      岩田圭弘,Cheon Donguk,宮部昌文,長谷川秀一
    • 学会等名
      日本原子力学会2018年春の年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Spectroscopic analysis of radioactive strontium with high isotopic selectivity (2)Multi-step RIS of 90Sr with IF-ECDL and characteristics evaluation2018

    • 著者名/発表者名
      Donguk Cheon, Yoshihiro Iwata, Masabumi Miyabe, Shuichi Hasegawa
    • 学会等名
      日本原子力学会2018年春の年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ストロンチウム同位体イオンのレーザー冷却による分光分析法の開発(4)2017

    • 著者名/発表者名
      岩田圭弘,鄭京勲,山本和弘,若井田育夫,宮部昌文,長谷川秀一
    • 学会等名
      日本原子力学会2017年春の年会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス
    • 年月日
      2017-03-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 90Srの迅速分析を目的とした共鳴イオン化・イオントラップ分析手法の開発2017

    • 著者名/発表者名
      岩田圭弘,鄭京勲,山本和弘,若井田育夫,宮部昌文,長谷川秀一
    • 学会等名
      第15回同位体科学研究会
    • 発表場所
      上智大学四谷キャンパス
    • 年月日
      2017-03-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Development of interference filtered ECDL system for strontium resonance ionization spectroscopy2017

    • 著者名/発表者名
      Donguk Cheon, Yoshihiro Iwata, Masabumi Miyabe, Shuichi Hasegawa
    • 学会等名
      日本原子力学会2017年秋の大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 放射性ストロンチウムの迅速分析に向けた共鳴イオン化・トラップ分析技術の開発 (1):分析装置内イオン軌道シミュレーション2016

    • 著者名/発表者名
      山本和弘,岩田圭弘,鄭京勲,宮部昌文,長谷川秀一
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学角間キャンパス
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 放射性ストロンチウムの迅速分析に向けた共鳴イオン化・トラップ分析技術の開発 (2):捕獲イオンの蛍光観測2016

    • 著者名/発表者名
      岩田圭弘,鄭京勲,山本和弘,宮部昌文,若井田育夫,長谷川秀一
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学角間キャンパス
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ストロンチウム同位体イオンのレーザー冷却による分光分析法の開発(3)2016

    • 著者名/発表者名
      鄭京勲,岩田圭弘,山本和弘,若井田育夫,宮部昌文,長谷川秀一
    • 学会等名
      日本原子力学会2016年秋の大会
    • 発表場所
      久留米シティプラザ
    • 年月日
      2016-09-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 長谷川研究室ホームページ

    • URL

      http://lyman.q.t.u-tokyo.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書 2016 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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