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ウランの低レベル放射能測定を可能にする新規蛍光X線分析システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K00563
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 放射線・化学物質影響科学
研究機関国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構

研究代表者

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)

研究分担者 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)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード蛍光X線分析 / 全反射蛍光X線分析 / ウラン / 蛍光X線分析装置 / X線フィルター / コロジオン薄膜試料台
研究成果の概要

様々な形態の試料中のウランを効率的に分析するために、蛍光X線 (XRF) 測定と全反射蛍光X線 (TXRF) 測定を行うことのできる新しい測定装置を開発した。XRF測定からTXRF測定への変更は、コリメータの取り換え、試料の回転、検出器のスライドだけで簡便に行うことができる。ウランのLα線とLβ線の計測に最適なフィルター構成を探索し、それぞれ80 μmと100 μmの銅箔と決した。また、共存元素としてウランの10倍以上のルビジウムが含まれる場合は、Lβ線を用いて分析を行うべきであることを示した。XRF測定とTXRF測定における検出下限は、それぞれ約0.4, 0.01 μgだった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

XRF分析とTXRF分析を一つの装置の中で両立できるシステムはこれまでに実用化されたことがなく、このシステムの実現によって物品の汚染検査、排水管理、環境モニタリングを1台の装置で実施できるようになる。また、本研究で行ったような、ウランに特化したフィルター構成の探索を行う研究はこれまでにほとんど行われていなかった。標的元素を特定し、その標的元素に特化したフィルター構成を探索するための本研究において構築した手法は、広く蛍光X線分析分野で活用されうる。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Optimization of a primary X‐ray filter for X‐ray fluorescence analysis of uranium and plutonium2019

    • 著者名/発表者名
      Kota Ishii, Yukie Izumoto, Tsugufumi Matsuyama, Kumiko Fukutsu, Yasuhiro Sakai, Yoshiyuki Oguri,Hiroshi Yoshii
    • 雑誌名

      X‐Ray Spectrometry

      巻: 48 号: 5 ページ: 360-365

    • DOI

      10.1002/xrs.3067

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] X‐ray fluorescence analysis of samples simulating blood collected from uranium‐contaminated wounds2019

    • 著者名/発表者名
      Yukie Izumoto, Tsugufumi Matsuyama, Kota Ishii, Yasuhiro Sakai, Yoshiyuki Oguri, Hiroshi Yoshii
    • 雑誌名

      X‐Ray Spectrometry

      巻: 48 号: 5 ページ: 438-442

    • DOI

      10.1002/xrs.3022

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 酸化グラフェンにより捕集されたウランの蛍光X線分析法による定量法(1)汚染水分析への利用2020

    • 著者名/発表者名
      吉井 裕,伊豆本 幸恵,高村 晃大,上床哲明,酒井 康弘
    • 学会等名
      日本原子力学会2020年春の年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 酸化グラフェンにより捕集されたウランの蛍光X線分析法による定量法(2)海水分析への利用2020

    • 著者名/発表者名
      高村 晃大,伊豆本 幸恵,上床哲明2,酒井 康弘,吉井 裕
    • 学会等名
      日本原子力学会2020年春の年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] TXRF analysis of uranium in the presence of competing elements2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Izumoto, T. Matsuyama, K. Takamura, H. Nagai, Y. Sakai, Y. Oguri, H. Yoshii
    • 学会等名
      18th International Conference on Total Reflection X-ray Fluorescence Analysis and Related Methods (TXRF-2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 瓦礫中ウランの分析に適した全反射蛍光X線分析装置の開発2019

    • 著者名/発表者名
      高村 晃大, 伊豆本 幸恵, 永井 宏樹, 酒井 康弘, 吉井 裕
    • 学会等名
      原子衝突学会第44回年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 酸化グラフェンで捕集したウランの蛍光 X 線分析と全反射蛍光 X 線分析2019

    • 著者名/発表者名
      上床 哲明, 高村 晃大, 伊豆本 幸恵, 酒井 康弘, 吉井 裕
    • 学会等名
      第55回X線分析討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 海水中ウランを全反射蛍光X線分析で定量するためのウラン抽出法の検討2019

    • 著者名/発表者名
      高村 晃大, 伊豆本 幸恵, 上床 哲明, 酒井 康弘, 吉井 裕
    • 学会等名
      第55回X線分析討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] アクチニドの高感度蛍光X線分析を可能にする一次X線フィルターの開発2019

    • 著者名/発表者名
      吉井裕, 石井康太, 伊豆本幸恵, 松山嗣史, 高村晃大, 酒井康弘, 小栗慶之
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of a primary X-ray filter for XRF analysis of uranium and plutonium2018

    • 著者名/発表者名
      Kota Ishii, Tsugufumi Matsuyama, Yukie Izumoto, Yasuhiro Sakai, Yoshiyuki Oguri and Hiroshi Yoshii
    • 学会等名
      European Conference on X-Ray Spectrometry
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] カーボングラファイトの低エネルギーX線吸収特性2017

    • 著者名/発表者名
      吉井裕、松山嗣史、伊豆本幸恵、石井康太、酒井康弘
    • 学会等名
      原子衝突学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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