研究課題
若手研究
本研究では、これまで判別できなかった直径数マイクロメートル程度のウラン粒子の化合物形態を明らかにするため、電子線・レーザー・X線を用いた分析法を組み合わせることで、ウラン粒子の化学状態を部位別に捉える分析方法を開発する。開発した手法を環境試料に含まれるウラン粒子へ適用し、ウランの化合物形態を明らかにすることで、その環境試料が採取された施設における核物質取り扱い履歴の推定が可能になると期待される。
核物質であるウランは様々な化合物形態(化学形)を持ち、原子力関連施設ではウラン濃縮や燃料製造などの各工程で異なる化学形のウランが用いられている。ウラン取扱い時に発生する数マイクロメートル(μｍ)程度の微粒子の化学形を判別できれば、各施設におけるウラン取扱い履歴を推定できると期待されているが、現状その分析手法は未確立であった。そこで本研究では、粒子の表面・内部における部位毎に化学状態を分析する新たな微粒子分析手法の開発に取り組んだ。その結果、数μｍの大きさのウラン微粒子の化学形態の部位別分析に成功し、発生時の情報を保った内部と、長期間の保存で変化した表面の双方の化学形の情報を得ることができた。
本研究で新たに開発した、複数の分光分析法を組み合わせた微粒子の化学状態分析手法より、数マイクロメートル程度の微粒子の表面と内部における化学状態を部位別に調べることが可能になった。この分析手法は、微粒子の発生起源に由来する内部の化学形のみならず、環境中への移行挙動の把握につながる微粒子表面の化学状態も調べることが可能である。開発した分析手法により得られる微粒子の化学状態の情報は、原子力関連施設における核物質取扱い履歴の推定だけでなく、大気粉塵などの微粒子の履歴や移行挙動の解明にも応用可能であり、原子力分野のみならず環境科学分野等に幅広い応用が期待できる。
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すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) 備考 (2件)
KEK Proceedings 2022-2
巻: - ページ: 148-153
Inorganic Chemistry
巻: 61 号: 50 ページ: 20206-20210
10.1021/acs.inorgchem.2c03208
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