| 研究課題/領域番号 |
23K04639
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分31010:原子力工学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 |
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研究代表者 |
大内 和希 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究所 原子力基礎工学研究センター, 研究職 (10760407)
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| 研究期間 (年度) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 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)
2025年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2024年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2023年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | テクネチウム / キャピラリー電泳動法 / 解離不活性錯体 / キャピラリー電気泳動 / 分析試薬 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
Tc-99は，福島第一原子力発電所（1F）の廃止措置をはじめとする放射性廃棄物を適切に処理・処分するために分析しなければならない核種である．現行法では選択性が低い分離操作を繰り返し行った後にβ線計測しているが，多段な操作や高い被ばくリスクが問題となっている．本研究では，簡便かつ安全な分析法構築をめざし，Tcと錯形成し分離検出を可能とする試薬を開発する．本研究は，①陰イオン種として存在するTcの還元に伴う錯形成反応と②その解離しやすさを明らかにした上で③分離検出を同時に行う新規のTc分析法を精密に構築する独自性があり，燃料デブリ取り出し時に発生する高線量な試料の分析など1F廃炉へ貢献できる．
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| 研究実績の概要 |
テクネチウム－99は，福島第一原子力発電所（1F）の廃止措置を始めとする放射性廃棄物を適切に処理・処分するために定量分析しなければならない重要なβ線放出核種である．現行テクネチウム分析法では選択性が低い分離操作を繰り返し行った後にβ線計測しているが，多段な操作や高い被ばくリスクが問題となっている．これらの課題は，1回あたりの分離の分離選択性が低いこと，分離と検出が同時にできないことに起因する．陽イオンに対しては錯形成により分離や検出を可能にする試薬が報告されているが，テクネチウムは安定な陰イオン種として存在し分離試薬などと錯体を形成し難く実現されていない．そこで本研究では，簡便かつ安全な分析法構築を目指し，テクネチウムと錯形成し分離検出を可能とする試薬を開発し，分離性能が高いキャピラリー電気泳動法（CE）による分離へ適用することを目的とする．分離検出試薬には，①テクネチウムと錯体を形成する機能，②速度論的な解離のしやすさに基づき分離する機能，③検出する機能を求める．2024年度は，2023年度に整備した高感度セルによるテクネチウム錯体の検出を試みた．泳動用緩衝液に検出試薬を含まないプレキャピラリー誘導体化CEによるテクネチウムイオン，キレート剤及び還元剤を混合した試料の分析を行ったところ，テクネチウム錯体とその錯体の解離反応由来と考えられるシグナルの観測に成功した．これはテクネチウム錯体の解離速度定数を評価するうえで必要となる結果である．
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| 現在までの達成度 |
現在までの達成度
3: やや遅れている
理由
2024年度は，当初計画どおりに高感度セルによりテクネチウム錯体とその解離反応由来のシグナルを検出したものの，解離速度定数の決定まで至らなかったため，やや遅れていると判断する．
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| 今後の研究の推進方策 |
2025年度に予定している検出された錯体の解離速度定数については，印加電圧を変化することで泳動時間を制御し，検出される対象錯体の減少量の時間変化から決定する．また，他のβ線放出核種の錯体形成に与える影響についても評価する．
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