内部転換電子及びα線による環境中のプルトニウム同位体比測定の基礎的研究

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 63580170
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 塩川 佳伸 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (50111307)
• 研究分担者: 原 光雄 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (90005918)
• キーワード: 同位体分析 / 内部転換電子 / α線 / プルトニウム / キュリウム / アクチナイド

研究概要

環境中のプルトニウムなどの超ウラン元素の分析は、その微弱な放射能強度と高価な装置を必要としない等の理由でα線スペクトロメトリ-によって行われている。原子炉中での生成量を考慮すると240PU/239Pu同位体比はその発生源や環境中での挙動を知る上で極めて大切な知見である。しかし、α線スペクトロメトリ-では239Puと240Puの和が定量できるに過ぎない。微弱な放射能強度の環境試験料中の同位体比240Pu/239Puの測定法として既に、これらの核種ではα線に対するウランのLX線の放出率がことなることに着目したものが提案されている。本研究では、これまでの内部転換電子測定装置の開発研究の成果を基にして、α線に対する内部転換電子の放出率の違いから同位体比240Pu/239Puのより高感度な測定法の開発を行った。
プルトニウムは通常238から242までの同位体を含むため、昨年度は同位体組成のより単純な243Cmと244Cmの混合物について検討した。その結果、本法が超ウラン元素の同位体比の測定に有効であり、従来の方法と比較して感度よく測定ができた。これに引続き本年度は3種類の異なった同位体組成を持つプルトニウムについて、精製直後の試料と精製後約1年を経た試料で検討を行った。これは試料に含まれている241Puの娘核種である241Amの影響を調べるためである。いずれの試料でも本法により同位体比の測定ができた。従って、内部転換電子とα線を同時に測定する方法は、環境中のプルトニウム・キュリウムの同位体比を定量するのに有効であることが判明した。

研究成果

• [文献書誌] Y.Shiokawa,K.Suzuki,M.Yagi S.Suzuki: "A New Internal Conversion Electron Spectrometer and its application to determine the 240pu to 239pu Isotope Ratio" J.Radioanal.Nucl.Chem.130. 55-62 (1989)
• [文献書誌] M.Yagi,Shiokawa,S.Suzuki,M.Hara,K.Masumoto,T.Mitsugashira: "Measurement of Neutron Emission from a Ti-D2 System" J.Radional.Nucl.Chem.Letters. 137. 411-420 (1989)
• [文献書誌] M.Yagi,T.Mitsugashira,I.Satoh,M.Shiokawa,K.Inoue,K.Masumoto,S.Suzuki: "Measurement of Neutron Emission from a Sio2-D2 System" J.Radioanal.Nucl.Letters. 137. 421-429 (1989)
• [文献書誌] Y.Shiokawa,K.Suzuki,: "Determination of Isotopic Ratios of Plutonium and Curium by Internal Conversion Electron Spectrometry" J.Radional.Nucl.Chem.
• [文献書誌] Y.Shiokawa,K.Suzuki,S.Suzuki,M.Yagi: "A New Internal Conversion Spectrometer and Its Characteristics" J.Radional.Nucl.Chem.
• [文献書誌] Y.Shiokawa,M.Yagi: "Isotopic Analysis of 243Cm and 244Cm by High Resolution Internal Conversion Electron Spectrometer" J.Radioanal.Nucl.Chem.