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核壊変に伴う特性X線の精密測定による放射性核種の簡易分析

研究課題

研究課題/領域番号 18K19886
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分64:環境保全対策およびその関連分野
研究機関国立研究開発法人日本原子力研究開発機構

研究代表者

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)

研究分担者 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)
研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
キーワードX線 / 放射性核種 / セシウム / ストロンチウム / 汚染土壌 / 放射能分析 / 特性X線 / 放射性セシウム / 放射性ストロンチウム / 放射線モニタリング / 特性X線 / 核壊変
研究成果の概要

放射性核種が自発的にX線を放出していることに着目し、X線測定による汚染土壌中の放射性核種の検出に関する検討を行った。まず、Cs-137及びSr-90標準線源から放出されるX線スペクトルを測定し、X線の放出率、検出効率などの基礎データを得た。これらのデータに基づき、福島県内で採取した汚染土壌についてX線測定を行ったところ、Ba Kα X線の測定により、Cs-137の定量が可能であることを明らかにした。また、高濃度の汚染土壌(2.5 MBq/kg)からは、Sr-90の改変に伴い放出されるZr Kα X線が観測され、ガンマ線を放出しない核種でもX線測定による検出が可能であることが分かった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、Sr-90などガンマ線を全く放出しない核種を含め、放射性核種から自発的に放出される特性X線のエネルギー、強度などを精密に測定したことは、従来から核データが十分ではなかったX線の放出に関して基礎データを提供した点において、学術的意義がある。一方、X線測定によりCs-137の定量、Sr-90の検出ができたことは、放射線汚染土壌などの簡便な放射能分析に道を拓くものであり、社会的意義が大きいと考える。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (45件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 1件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (30件) (うち国際学会 5件、 招待講演 2件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Multi-atom resonant X-ray emission in simple binary compounds2021

    • 著者名/発表者名
      Y. Baba, I. Shimoyama
    • 雑誌名

      Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. A

      巻: 987 ページ: 164845-164845

    • DOI

      10.1016/j.nima.2020.164845

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Electronic properties of DNA-related molecules containing a bromine atom2020

    • 著者名/発表者名
      Hirato Misaki、Onizawa Misato、Baba Yuji、Haga Yoshinori、Fujii Kentaro、Wada Shin-ichi、Yokoya Akinari
    • 雑誌名

      International Journal of Radiation Biology

      巻: - 号: 1 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1080/09553002.2020.1800121

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cesium removal and reductive effect from Fukushima weathered biotite using molten NaCl-CaCl22020

    • 著者名/発表者名
      本田充紀, 後藤琢也, 坂中佳秀, 鈴木伸一, 矢板毅
    • 雑誌名

      Photon Factory Activity Reports

      巻: 37 ページ: 196-196

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] XAFS Study of K Adsorption on Graphene Oxide2020

    • 著者名/発表者名
      圓谷志郎, 本田充紀, 李松田, 楢本洋, 境誠司
    • 雑誌名

      Photon Factory Activity Reports

      巻: 37 ページ: 186-186

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Investigation of chemical state of simulated waste glasses by using XAFS measurement2020

    • 著者名/発表者名
      永井崇之, 下山巌, 岡本芳浩, 秋山大輔, 有馬立身
    • 雑誌名

      Photon Factory Activity Reports

      巻: 37 ページ: 42-42

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Multi-atom Resonance in Simple Binary Molecules -Comparison between Solid and Aqueous Solution-,2020

    • 著者名/発表者名
      Y. Baba, I. Shimoyama
    • 雑誌名

      Photon Factory Activity Reports

      巻: 37 ページ: 78-78

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Multi-atom resonant photoemission in silicon compounds2020

    • 著者名/発表者名
      Y. Baba, I. Shimoyama
    • 雑誌名

      Photon Factory Activity Reports

      巻: 37 ページ: 126-126

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Electrochemical Cs removal and crystal formation from Fukushima weathered biotite in molten NaCl-CaCl22019

    • 著者名/発表者名
      M. Honda, T. Goto, Y. Sakanaka, T. Yaita, and S. Suzuki
    • 雑誌名

      AIMS ElectronEng

      巻: 3 号: 2 ページ: 102-110

    • DOI

      10.3934/electreng.2019.2.102

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ion Desorption from Bulk Cesium Chloride at Moderate Temperature (< 500°C) under Electric Field2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Baba and I. Shimoyama
    • 雑誌名

      e-Journal of Surface Science and Nanotechnology

      巻: 16 号: 0 ページ: 53-59

    • DOI

      10.1380/ejssnt.2018.53

    • NAID

      130006594520

    • ISSN
      1348-0391
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Micro-orientation control of silicon polymer thin films on graphite surfaces modified by heteroatom doping2018

    • 著者名/発表者名
      I. Shimoyama, Y. Baba and N. Hirao
    • 雑誌名

      Adv. Eng.

      巻: 1 February 23 ページ: 1-1

    • NAID

      130005974758

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effective adsorption and collection of cesium from aqueous solution using graphene oxide grown on porous alumina2018

    • 著者名/発表者名
      Shiro Entani, Mitsunori Honda, Iwao Shimoyama, Songtian Li, Hiroshi Naramoto, Tsuyoshi Yaita, and Seiji Sakai
    • 雑誌名

      japanese Journal of Applied Physics

      巻: 57 号: 4S ページ: 04FP04-04FP04

    • DOI

      10.7567/jjap.57.04fp04

    • NAID

      210000148997

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Nanoscale spatial analysis of clay minerals containing cesium by synchrotron radiation photoemission electron microscopy2018

    • 著者名/発表者名
      A. Yoshigoe, H. Shiwaku, T. Kobayashi, I. Shimoyama, D. Matsumura, T. Tsuji, Y. Nishihata, T. Kogure, T. Ohkochi, A. Yasui, and T. Yaita
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 112 号: 2 ページ: 21603-21603

    • DOI

      10.1063/1.5005799

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ion desorption from cesium chloride and cesium-adsorbed soil2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Baba and I. Shimoyama
    • 雑誌名

      Photon Factory Activity Reports 2017

      巻: 2017 ページ: 47-47

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] モルファス硫化ゲルマニウムへの銀の光拡散 ―XAFSおよびXPS測定による局所構造の研究 II2021

    • 著者名/発表者名
      坂口佳史,馬場祐治, A. A. Simon, M. Mitkova
    • 学会等名
      第68回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] アモルファス硫化ゲルマニウムへの銀の光拡散による局所構造の変化 II2021

    • 著者名/発表者名
      坂口佳史, 馬場祐治, A. A. Simon, M. Mitkova
    • 学会等名
      日本物理学会 第76回年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 軟X線光電子分光法を用いた臭素化DNA関連分子の電子状態の研究2021

    • 著者名/発表者名
      平戸未彩紀, 馬場祐治, 和田真一, 藤井健太郎, 横谷明徳
    • 学会等名
      第34回日本放射光学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 内殻共鳴励起の隣接元素への影響について2021

    • 著者名/発表者名
      馬場祐治、下山巖
    • 学会等名
      第34回日本放射光学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 化合物のXPSにおける多原子共鳴2020

    • 著者名/発表者名
      馬場祐治、下山巖
    • 学会等名
      2020年日本表面真空学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 溶融塩法を用いた土壌粘土鉱物によるストロンチウム吸着法の開発2020

    • 著者名/発表者名
      本田充紀、金田結依、矢板毅
    • 学会等名
      日本原子力学会2020年秋の大会,
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] アモルファス硫化ゲルマニウムへの銀の光拡散による局所構造の変化2020

    • 著者名/発表者名
      坂口佳史, 馬場祐治, Al-Amin Ahmed Simon, M. Mitkova
    • 学会等名
      日本物理学会2020年秋季大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] アモルファス硫化ゲルマニウムへの銀の光拡散 ―XAFSおよびXPS測定による局所構造の研究2020

    • 著者名/発表者名
      坂口佳史,馬場祐治, A.A. Simon, M. Mitkova
    • 学会等名
      第81回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] アモルファス硫化ゲルマニウムへの銀の光拡散による局所構造の変化2020

    • 著者名/発表者名
      坂口佳史, 馬場祐治, Al-Amin Ahmed Simon, M. Mitkova
    • 学会等名
      日本物理学会第75回年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Soft X-ray spectroscopies for Br-incorporated DNA nucleotide2019

    • 著者名/発表者名
      M. Hirato, K. Fujii, A. Yokoya, S. Wada and Y. Baba
    • 学会等名
      The 23rd Hiroshima International Symposium on Synchrotron Radiation
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 酸化グラフェンに吸着したアルカリ金属のXAFS による研究2019

    • 著者名/発表者名
      圓谷志郎,本田充紀,下山 巌,滝沢優,李松田,馬場祐治,楢本洋,境誠司
    • 学会等名
      第66回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 溶融塩電気化学法を用いた汚染土壌からのセシウム除去と放射光XAFS分析による電解還元効果の解明2019

    • 著者名/発表者名
      本田充紀, 後藤琢也, 坂中佳秀, 矢板毅, 鈴木伸一
    • 学会等名
      日本原子力学会2019年春の年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 汚染コンクリートの解体およびそこから生じる廃棄物の合理的処理・処分の検討 (9)変質硬化セメントペーストへの放射性核種の収着挙動2019

    • 著者名/発表者名
      澤憩, 香西直文, 田中万也, 下山巌, 小崎完, 渡辺直子, 田中真悟
    • 学会等名
      日本原子力学会2019年春の年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 放射線増感を誘導するハロゲン化DNAのアンテナ特性の探索2019

    • 著者名/発表者名
      平戸未彩紀, 馬場祐治, 藤井健太郎, 横谷明徳
    • 学会等名
      量子生命科学会第1回大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 核壊変に伴うX線測定による放射能分析の試み2019

    • 著者名/発表者名
      馬場祐治, 下山巖
    • 学会等名
      環境放射能除染学会第8回研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] セシウムフリー鉱化法によるCs汚染鉱物の光触媒材料への変換と環境浄化への再生利用2019

    • 著者名/発表者名
      下山巖, 杉田剛
    • 学会等名
      環境放射能除染学会第8回研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] セシウムフリー鉱化法を用いた土壌除染における硝酸塩添加剤の効果2019

    • 著者名/発表者名
      下山巖
    • 学会等名
      環境放射能除染学会第8回研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Electronic properties of DNA related molecules incorporating a bromine atom2019

    • 著者名/発表者名
      M. Hirato, M. Onizawa, K. Fujii, Y. Baba, Y. Haga, S. Wada,. A. Yokoya
    • 学会等名
      The 9th International Symposium on Physical, Molecular, Cellular, and Medical Aspects of Auger Processes
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Soil decontamination by cesium-free mineralization with CaCl2: effect of chlorine on phase transformation of a clay mineral2019

    • 著者名/発表者名
      I. Shimoyama
    • 学会等名
      The 7th International Conference on DV-Xα method
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] mportance of halogen for soil decontamination using cesium-free mineralization: A role of chlorine on phase transformation of weathered biotite2019

    • 著者名/発表者名
      I. Shimoyama and Y. Baba
    • 学会等名
      17th International Conference on the Chemistry and Migration Behavior of Actinides and Fission Products in the Geosphere
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Al-Amin Amed Simon, M. Mitkova, Local structure transformation in Ge-S glasses2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Sakaguchi, T. Hanashima, K. Ohara, Y. Baba
    • 学会等名
      14th International Conference on the Structure of Non-Crystalline Material
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Multi-atom resonanceの再検証2019

    • 著者名/発表者名
      馬場祐治, 下山巖
    • 学会等名
      第33回日本放射光学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 粘土鉱物の相変態誘起を介したCs除去に関するアルカリ塩化物の反応促進効果2019

    • 著者名/発表者名
      下山巖, 馬場祐治
    • 学会等名
      第33回日本放射光学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 軟X線分光法を用いたハロゲン化DNA関連分子の電子状態の研究2019

    • 著者名/発表者名
      平戸未彩紀, 馬場祐治,和田真一, 藤井健太郎, 本田充紀, 横谷明徳
    • 学会等名
      第33回日本放射光学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] アルカリ塩と粘土鉱物との反応における塩素の役割2018

    • 著者名/発表者名
      下山 巖、 馬場祐治
    • 学会等名
      第50回溶融塩化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] X線光電子分光法によるBrを含むDNA関連分子の内殻電子状態の研究2018

    • 著者名/発表者名
      平戸未彩紀,横谷明徳,馬場祐治,藤井健太郎
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第61回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 低圧環境下での塩化物添加熱処理による土壌除染2018

    • 著者名/発表者名
      下山巖, 小暮敏博, 奥村大河, 馬場祐治
    • 学会等名
      日本地球化学会第65回年会,
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] アルカリ塩化物を用いたセシウムフリー鉱化法による土壌除染:反応剤のカチオン価数に依存したCs除去過程2018

    • 著者名/発表者名
      下山巖,小暮敏博,奥村大河, 馬場祐治
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] 放射光X線による選択的な電子励起 -その物質・材料科学への応用―2018

    • 著者名/発表者名
      馬場祐治
    • 学会等名
      第66回放射線科学研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] セシウムフリー鉱化法を用いた土壌除染における塩化物反応剤と低圧環境の相乗効果2018

    • 著者名/発表者名
      下山巖, 小暮敏博, 奥村大河, 馬場祐治
    • 学会等名
      第7回環境放射能除染研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] 核エネルギーの時代を拓いた10人の科学者たち2020

    • 著者名/発表者名
      馬場祐治
    • 総ページ数
      184
    • 出版者
      総合科学出版
    • ISBN
      9784881818794
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [図書] エックス線物語2018

    • 著者名/発表者名
      馬場祐治
    • 総ページ数
      176
    • 出版者
      本の泉社
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-07-25   更新日: 2022-01-27  

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