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2019 年度 実績報告書

質量分析による環境中ネプツニウム同位体測定法開発とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 17H01874
研究機関筑波大学

研究代表者

坂口 綾  筑波大学, 数理物質系, 准教授 (00526254)

研究分担者 横山 明彦  金沢大学, 物質化学系, 教授 (80230655)
鄭 建  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 福島再生支援本部, 上席研究員(定常) (30370878)
山崎 信哉  筑波大学, 数理物質系, 助教 (70610301)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードネプツニウム / スパイク / トレーサー / 核反応断面積
研究実績の概要

表層環境の物質循環や、被ばく線量評価に関わる環境中のアクチノイド研究において、高レベル放射性廃棄物の長寿命重要核種でありながら、その濃度・存在量すら広域的に定量評価が行われていなかったネプツニウム(Np)同位体に着目し、質量分析のためのNp-236スパイク製造、高マトリクス試料からの簡便なNp分離濃縮法の開発を行い、長半減期Np-237の超高感度定量法を確立することを目的としている。これにより、環境中Np-237を定量的に評価するとともに、環境挙動を明らかにし、最終的にはNp-237を“一般的な環境中アクチノイド”の一つに加え、新たな知見からの地球化学的研究ツールとして構築することを目指す。このような最終目的の元、令和元年度に行った研究からの実績を以下に示す。①照射試料の化学分離法:2017年度に確立していた大量のThからの極微量Np分離において不備がある事が発覚したためそれを改良し、より安定した回収率でNpを分離回収する方法を検討した。さらに、妨害となるUやPuからのNp分離法も確立し、実際の試料に適応することが可能となった。課題であるコンタミネーションの問題については、系統的な実験を行ったため結果が出次第解析することで解決可能と言える。②ビームタイムの確保:本研究課題について引き続き検討を進める必要があるためビームタイム申請を行い、課題が採択された。③海水からのNp分離:環境試料中からAGMP-1M樹脂を用いて、質量分析用にNp化学分離法を開発し国際誌に受理された。船上での濃縮方法について検討を行ったが6割程度と高回収率が得られず引き続き検討を行う必要がある。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 2件)

  • [国際共同研究] ウィーン大学(オーストリア)

    • 国名
      オーストリア
    • 外国機関名
      ウィーン大学
  • [国際共同研究] Shantou University/中国工程物理研究院核物理与化学研究所(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      Shantou University/中国工程物理研究院核物理与化学研究所
  • [雑誌論文] 240Pu/239Pu atom ratios in water columns from the North Pacific Ocean and Bering Sea: Transport of Pacific Proving Grunds-derived Pu by ocean currents.2020

    • 著者名/発表者名
      Masatoshi yamada, Jian Zheng
    • 雑誌名

      Science of the Total Environment

      巻: 718 ページ: 137362

    • DOI

      10.1016/j.scitotenv.2020.137362

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reference materials for quality assurance of environmental plutonium analysis2020

    • 著者名/発表者名
      Junwen Wu, Jian Zheng
    • 雑誌名

      Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry

      巻: 324 ページ: 169-188

    • DOI

      10.1007/s10967-020-07053-4

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Simultaneous determination of ultra-trace level 237Np and Pu isotopes in soil and sediment samples by SF-ICP-MS with a single column chromatographic separation2019

    • 著者名/発表者名
      Zhaoya Huang, Youyi Ni, Hai Wang, Jian Zheng, Shinnosuke yamazaki, Aya Sakaguchi, Xinggui Long, Shigeo Uchida
    • 雑誌名

      Microchemical Journal

      巻: 148 ページ: 597-604

    • DOI

      10.1016/j.microc.2019.05.044

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Production of Np isotopes in the 232Th + 7Li reaction for standard material in accelerator mass spectrometry2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Hayakawa, A. Yokoyama, A. Sakaguchi, K. Teranishi, R. Morita, N. Matsumura, A. Nakajima, D. Mori, Y. Komori, T. Yokokita, Y. Wang, H. Haba
    • 雑誌名

      RIKEN Accelerator Progress Report

      巻: 52 ページ: 202-202

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Tracing the Fukushima nuclear accident released radiocesium and Pu isotopes in the environment: the role of isotope ratio analysis2019

    • 著者名/発表者名
      Jian Zheng
    • 学会等名
      the 10th National Conference on Environmental Chemistry, China
    • 招待講演
  • [学会発表] Recent progress on mass spectrometric analysis of ultra-trace radioactive isotopes2019

    • 著者名/発表者名
      Jian Zheng
    • 学会等名
      the workshop on radioactive isotopes analysis, Taiyuan, China
    • 招待講演
  • [学会発表] 239Np複合核系における核分裂測定による軌道角運動量の推定2019

    • 著者名/発表者名
      森田涼雅、早川優太、横山明彦、笠松良崇、篠原厚、羽場宏光、小森有希子、横北卓也、森大輝
    • 学会等名
      日本放射化学会第63回討論会
  • [学会発表] U+p及びTh+Li反応によるNp同位体励起関数の作成2019

    • 著者名/発表者名
      早川優太、村田真優、松村夏紀、坂口綾、中島朗久、藤沼修平、関口佳汰、笠松良崇、篠原厚、羽場宏光、小森有希子、横北卓也、矢納慎也、森大輝、横山明彦
    • 学会等名
      日本放射化学会第63回討論会
  • [学会発表] 232Th+7Li反応系における不完全融合反応の研究2019

    • 著者名/発表者名
      寺西翔、森田涼雅、早川優太、小森有希子、横北卓也、森大輝、横山明彦、羽場宏光
    • 学会等名
      日本放射化学会第63回討論会

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公開日: 2021-01-27  

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