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放射光第巻第号()

特集放射光利用の広がり

シンクロトロン放射光の科学捜査への利用―放射光 X 線イメージングによる非破壊観察について―
二宮利男，村津晴司
兵庫県警察本部科学捜査研究所

Application of Synchrotron Radiation X-ray Imaging to Forensic Samples
Toshio NINOMIYA and Seiji MURATSU
Hyogo Prefectural Police Headquarters, Forensic Science Laboratory

Abstract
Synchrotron radiation X-ray imaging at SPring-8 has been applied to forensic samples. X-ray refraction contrast images of Cannabis sativa L. seed, Datura stramonium L. seeds, black adhesive cloth-tapes, panty horse, polyester cloth andplastic foam sheets are presented and elemental maps of a meteorite fragment have been reported.

.

はじめに

本稿においては， SPring-8 の放射光を利用した X 線イ

科学捜査とは，種々の科学的手法を用いて犯罪捜査を行メージング法を用いた科学捜査関係の資料の非破壊的な観うことを意味する。科学捜査の分野では，犯罪に関係した察例をいくつか紹介する。

種々の検査鑑定を行っており，実際の事件を扱うことか.

X 線イメージング法による非破壊的な内部観察につら，その内容が詳細に発表されることはほとんどない。しいてかし，たとえば，血痕についての血液型の鑑定，交通事故

. 植物種子時における車両の速度の推定，シンナー成分の分析，覚せ従来，レントゲン写真は，科学捜査分野で活用されていい剤や大麻，ヘロイン，コカインなどの乱用薬物類の鑑るが，この方法では，軽元素からなる物質の内部構造を鮮定，偽札や偽コインの鑑定，ひき逃げ事件に関係した塗膜明に観察することは，非常に困難であった。しかし，最近，片の鑑定，爆発物残渣の成分分析，各種事業所から公共水X 線の屈折効果を利用することによって，内部構造を非域へ排出される排出水中の有害成分分析など，その検査

常に鮮明に観察できることが報告された1,2) 。我々は，こ鑑定の分野は広範囲である。これらの検査鑑定には種々の手法を応用して，軽元素からなる資料の内部を SPring-の分析手段が利用されているが， X 線技術は非破壊的な8 の放射光を利用して詳細に観察している。
BL24XU の C ハッチの光学系を利用して，資料から 3分析手段として非常に重要である。
歴史的に， 1895 年 11 月 8 日（金曜日）の夕刻に W. C.

メートル離して X 線写真フィルムをおき， X 線屈折コンレントゲンは X 線を発見したことが報告されているが，トラスト効果によって大麻種子と朝鮮朝顔種子の内部を観その後，彼は，蓋をしたままでコンパスの磁針を X 線透察した結果を Figure 1，2 に示す3,4)。Figure 1 の大麻種視によって観察し，また，妻の手の X 線透視観察も行っ子では，将来，発芽して双葉となっていくと思われる内部た。 1896 年には殺人事件にこの X 線技術が利用されてい構造が見られる。また， Figure 2 の朝鮮朝顔種子の画像る。即ち，銃が使用されたこの殺人事件で，被害者の頭部では，非常に鮮明に内部構造が観察できている。さらに，のどの部分に銃弾が侵入しているかを調べるのに X 線透Figure 2 の左右の朝鮮朝顔種子は，採取年度がそれぞれ視法が使用された。

1998 年( a )と 1999 年(b )のものであるが，内部構造の違い

この X 線技術は，現在，科学捜査の分野において，レが認められる。参考として，これら種子を通常の医学用レントゲン写真法や X 線回折法，蛍光 X 線分析法などとしントゲン写真で撮影しても，ほとんど何も写らない。朝鮮て広く利用されており，最近では従来の X 線管よりも優朝顔は，アジア原産のナス科の植物で，薬毒物成分としてれた X 線源としてシンクロトロン放射光が科学捜査分野アルカロイド類（スコポラミン，アトロピンなど）が含まへ利用されている。現実に， 1998 年 7 月 25 日に和歌山市

れていることが知られており，朝鮮朝顔の組織部分を摂取

園部で発生したいわゆるカレー毒物混入事件に関係して，することで中毒症状となったことが各地で報告されていSPring-8 と KEK PF の放射光が鑑定に利用された。またる。たとえば，葉の部分をハーブと間違えて摂取して中毒昨年には，この事件に関係して SPring-8 を利用した再鑑症状となり，また根の部分をごぼうと間違えて食べて，中定も行われた。

毒を起こしたことが報告されている。さらに種子をゴマと

41
兵庫県警察本部科学捜査研究所 〒6508510 神戸市中央区下山手通 5341
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放射光第巻第号

()間違えて食べて中毒を起こした例も報告されている。また

Figure 3 (a )に 4 種類の黒色粘着テープの外観写真を示す。また，Figure 3(b)にこれら 4 種類粘着テープの X 線暴行事件に種子が悪用された事例もある。

屈折コントラスト画像を示す。 Figure 3 ( b)において， X

. 粘着テープの内部粘着テープ類は，犯罪に関係して使用される場合があ線吸収度合いの違いが見られるが，詳細な違いを比較しにる。黒色粘着テープについて，通常，非破壊的に異同識別くいので，さらに拡大した画像を Figure 4 に示す。このを行うことは非常に困難である。なぜなら，黒色は色彩的画像を比較すると明らかなように，4 種類の黒色粘着テーには無彩色であり異同識別しにくく，また粘着テープを構プを構成する内部の布の編み目構造の違いが歴然としてお成している粘着剤成分等についてメーカーによる成分的なり，この画像によって 4 種の粘着テープテープの異同識差異が少ない場合が多いからである。

別を行うことが可能である4)。
この手法を利用することでパンティストキングの編み目

Figure 1 Proˆles of Cannabis sativa L. seed(a): optical image (scale: 0.1 mm)(b): X-ray refraction contrast image

Figure 3 Proˆles of black adhesive cloth-tapes(a): optical image (scale: 1 mm)(b): X-ray refraction contrast image

Figure 2 Proˆles of Datura stramonium L. seeds(a), (b): optical images (scale: 0.1 mm)(c), (d): X-ray refraction contrast images――

放射光Figure 4第巻第号()Magniˆed images of Figure 3(b) (scale: 0.1 mm )構造も通常の光学顕微鏡よりもはるかに鮮明に観察することが可能である。

Figure 5 (a )と( b )にパンティストッキングの編み目構
造の光学顕微鏡像(a )と X 線屈折コントラスト画像(b )を比較して示す。X 線屈折コントラスト画像(b)は，光学顕微鏡画像(a )に比較してはるかに明瞭に単繊維の編目状態を示している3)。
さらに，布片の編み目構造の観察にもこの方法を利用することができる。

Figure 6 (a )と( b )に，資料であるポリエステル布の光学顕微鏡画像(a)と X 線吸収コントラスト画像(b)を示す。

Figure 6(b)は，資料のすぐ後に X 線フィルムを置いて撮影したいわゆるレントゲン写真画像であるが，何も写っていないことを示している。次に，Figure 6 (c )は，資料から30 センチ離して X 線フィルムを置き撮影した X 線屈折コントラスト画像であるが，布片の編目構造を明瞭に写しFigure 5 Proˆles of panty horse(a): optical image (scale: 0.1 mm)(b): X-ray refraction contrast image

だしている。この画像をさらに拡大したものが Figure 6(d)であり，さらに(d)の画像をもっと拡大したものが(e)の画像であるが，これらの画像は拡大してもぼけが非常に少ない。そして，これらの画像から，編目を構成している繊維が，さらに細い単繊維から構成されていることが明瞭

いが明らかである6)。このことから，逆に発泡体組織の違に観察できる5)。

いから材質を推定することも可能と考えられる。この手法

. 発泡体の内部は，木材類の内部構造の観察や貴重な資料類の詳細な内部スポンジなどの材質の内部観察を通常の方法で非破壊的観察にも利用可能である。に行うことは非常に困難である。そこで X 線屈折コント

なお，それぞれの資料が，封筒などに入れられた状態やラスト効果 を利用して 内部観察を 行った。そ の結果を紙やアルミ箔で包まれた状態でも，上述の Figure 1 ～ 7

Figure 7 (a ), (b )に示す。 Figure 7 (a )の画像は，ポリウと同等の X 線屈折コントラスト画像が得られることも確

レタン発泡シートの X 線屈折コントラスト画像であり，認している。

Figure 7(b)の画像は，ポリプロピレン発泡シートの X 線

. いん石屈折コントラスト画像である。これらの画像を比較する

1999 年 9 月 26 日（日）の夜，午後 8 時 23 分ごろ，神戸市と，それぞれの発泡シートを構成している発泡体組織の違北区の民家の屋根を“岩石ようの物体”が直撃し，屋根を――放射光第巻第号

()Figure 6 Proˆles of polyester cloth(a): optical image (scale: 0.1 mm)(b): X-ray absorption contrast image(c): X-ray refraction contrast image (scale: 0.1 mm)(d): magniˆed of (c)(e): magniˆed of (d)査研究所に持ち込まれ，どのような物体かを鑑定することが依頼された。その外観を Figure 8 に示す。この事案は社会的な反響が非常に大きな事件であったが，各方面の協力を得て迅速に鑑定を行い，この“岩石ようの物体”が“いん石”であることを解明して一件落着した。その鑑定の主な内容は論文として報告されている7)。その過程でこの“いん石”が磁石に感応して引きつけられる性質がある
こ と か ら ， こ の 原 因 を 解 明 す る た め に SPring-8 のBL24XU において姫路工業大学の松井純爾教授，篭島靖助教授の協力をえて， 10 keV の X 線を 1 × 2 ミクロン単位の画素で 1 測定点あたり 1 秒計測し50 mm ×20 mm の範囲の元素分布マッピングを行った。その結果を Figure 9に示す。
この図で，カルシウムの多い部分では，鉄やクロムおよFigure 7 X-ray refraction contrast proˆles of plastic foam sheets(scale: 0.1 mm)(a): polyurethane type(b): polypropylene typeびニッケルなどの比較的重い元素が少なく，逆にカルシウムの少ない部分では，鉄やクロム，ニッケルが多いことが示されている。さらにその中でも部分的に，鉄とクロムが共存して多く含まれる部分があり，この部分がマグネタイト構造を形成して磁性を発現している可能性が考えられ貫通して 2 階の居間まで侵入するという建造物損壊事件る。また，このいん石の鑑定の過程で，半減期の非常に短が発生した。幸いこの部屋は無人で人畜への被害はなかっ

い放射性同位元素である Ni57, Mg28, K43, Sc47を世界ではじめて確認するという幸運にも恵まれた。なお，この資た。
この事件では，この“岩石ようの物体”が直ちに科学捜料は，わが国に落下したいん石としては， 1996 年 1 月 7――放射光Figure 8

第巻第号()

The appearance of the Kobe meteorite (scale: 1 mm)

で 3 例目となる珍しいいん石であることも判明した。実際の事件資料が学術的にも非常に貴重な資料となった極めてまれな例である。
.

おわりに実際の事件資料を扱う関係上，残念ながら具体的な事件に関係する資料についてはほとんど例示できなかったが，多くの事件を早期に解決し，国民がより安心して生活できる社会の実現に向けて，これからも努力していきたいと考えている。
謝辞
本研究にあたり，財団法人高輝度光科学研究センター，姫路工業大学松井純爾教授，篭島靖助教授および研究室の方々の協力を得た。ここに深く感謝申し上げる。
参考文献

Figure 91)2)3)

Elemental maps of the Kobe meteorite fragment

4)

日 につくばに落下した「つくばいん石」についで歴史的に 46 例目のいん石で， 1999 年 11 月 5 日に国際いん石学会から「神戸」という名称が承認された。そして，このいん
石は，わが国初の炭素質いん石であることも解明され，さ5)
6)
7)

らに落下が目撃され回収された炭素質いん石としては世界――

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