２０１7

放

射

化

学
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解説
104番元素Rfの抽出平衡の観測

特集2016年度学会賞
2016日本放射化学会年会 若手優秀発表賞受賞者による研究紹介

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Kd / mL g–1

102
101
100
10-1

0 10

30
60
Shaking time / s

3

放射化学
第 35 号
平成 29 年（2017 年）3 月 29 日

目次
会長に再任して（中西友子）…………………………………………………………………………………

1

解説
104 番元素 Rf の抽出平衡の観測（笠松良崇・横北卓也）………………………………………………

2

特集 2016 年度学会賞
日本放射化学会賞 学会賞「極微量 α 放射性核種の測定法開発
および地球化学研究への応用（山本政儀）…………………………………………

9

日本放射化学会賞 奨励賞「超重元素ラザホージウムの溶液化学研究−共沈実験手法と抽出平衡観測手法の開発−（笠松良崇）……………………… 29
日本放射化学会賞 奨励賞「メスバウアー分光パラメータと密度汎関数法を用いた
d, f ブロック錯体の結合状態研究（金子政志） …………………………………… 34
日本放射化学会賞 奨励賞「負ミュオンを用いた非破壊三次元元素分析法の開発（二宮和彦）…… 40
特集 2016 日本放射化学会年会 若手優秀発表賞受賞者による研究紹介
ケイ酸塩鉱物中トリウムおよびラジウムの同位体の存在形態（塩原良建ほか）…………………… 46
軽元素化合物へのミュオン捕獲によるミュオン原子形成過程の理解に向けた研究（吉田樹脂担持有機スズ試薬を用いた211剛）… 49At 分離／標識の試み（神田晃充ほか）…………………………… 52

Rf 同族元素 Zr, Hf の塩化物に対する等温ガスクロマトグラフィ（白井香里ほか）………………… 54
Zn（d,α n）67Cu 反応による頒布用精製 67Cu の製造（矢納慎也ほか）………………………………… 56

70

インビーム・メスバウアー分光法を用いた 57Fe 原子の化学状態の分析（鈴木聖人）……………… 59
メスバウアー分光法によるコンドライト隕石中の鉄含有鉱物組成の研究（中川真結ほか）……… 62
歴史と教育
広い教育分野における 68Ge/68Ga ジェネレーターを用いる諸実験の活用−ラジオアイソトープの新利用−（野崎正ほか）……………………………… 64

ニュース
113，115，117，118 番元素の名称・元素記号が正式決定（加治大哉）……………………………… 82
会議報告
核化学夏の学校（阪間稔）……………………………………………………………………………… 84th

9 International Conference on Nuclear and Radiochemistry（NRC 9）（小森有希子）……………… 87
2016 日本放射化学会年会・第 60 回放射化学討論会 実施報告（工藤久昭）………………………… 89
2016 日本放射化学会年会・第 60 回放射化学討論会 若手の会（佐藤大輔）………………………… 95
大阪大学 医・理・核物連携「新規医療イノベーションのためのシンポジウム 2016」（篠原厚）………… 97

京都大学原子炉実験所専門研究会「京大炉（KUR）を用いた放射化分析の成果と今後の展望 –2–」（木下哲一）……………………………… 99
時過ぎて
森川尚威先生を偲んで（野川憲夫）……………………………………………………………………… 101
森山裕丈先生を偲んで（佐々木隆之）…………………………………………………………………… 104
情報プラザ（国際国内会議）………………………………………………………………………………… 106
学会だより……………………………………………………………………………………………………… 107「放射化学」規定など ………………………………………………………………………………………… 113「放射化学」論文編集委員会規定「放射化学」発行規定「放射化学」論文投稿規則「放射化学」論文投稿の手引き
学位論文要録執筆候補者の推薦について「会員の声」欄へのご寄稿のお願い
会員の異動に伴う連絡のお願い
賛助会員リスト広告

表紙の説明
104 番元素ラザホージウム（Rf）の固液抽出挙動の振とう時間依存性。塩酸濃度：7.9 M, Aliquat 336 樹脂重量 %：28
wt%。超重元素に対して抽出反応の平衡到達を確認し、分配係数を取得することに成功。

放射化学

第 35 号2017

会長に再任して中西友子

2016 年 9 月 よ り、 日 本

れた放射化学者の発表を直に閲覧することがで

放射化学会の会長に再任

き、その研究レベルの高さに驚きます。そして、いたしました。会長としてそれらの研究を受け継いだ研究者が、その後の日の責任の重さを改めて痛本の放射化学の研究を支えてきているという系譜

感すると共に、また新たなをよく知ることができます。1957 年当時は、特気持ちで本学会の発展のに 1954 年のビキニ環礁における水爆実験の汚染ために微力を尽くして参後ということもあり、2011 年の東京電力福島第りたいと思っております。

一原発事故後とやや類似した状況で研究が展開さ会長に就任した 2 年前の就任挨拶において、私れました。木村健二郎先生の著書「遠き峯々、木は日本放射化学会を将来に向けていかに活性のあ村健二郎とその時代」には、ビキニ事件後、放射るものにしていくかが課せられた一番の課題であ

化学分野が大きな転換を受けたことが詳細に書かり、そのための手段として、広報活動の充実化がれています。今回の福島における事故も不幸な出

一つの重要な課題であると申し上げました。この来事ではありましたが、この問題を契機に、環境広報活動につきましては、従来からのホームペー

放射能研究がさらに深化していくものと考えられジの刷新のみならず、1957 年からの放射化学討ます。そして、そのような状況の中で、現在の放論会発表要旨が全てホームページ内で閲覧可能と

射化学者がさらに次の世代の研究者をきちんと育することができました。また、2015 年 5 月に従てていくことが、これからの放射化学会の大切な

来の「放射化学ニュース」から「放射化学メール

役割のひとつだと思っております。

ニュース」に変更し、毎回、数項目から成るニュー

終わりに、私事になりますが、昨年 4 月に期せスが 2 か月ごとにメールで配信されるようにな

ずして、Hevesy 賞を受賞することができました。

り、すでに 10 回目の配信となりました。酒井広これも日本の放射化学分野の高い研究活動に支え

報委員長、桧山委員を始め、広報に携わっておらられたものだと思っております。このことが日本れる方々には深く感謝申し上げます。

の放射化学の発展に少しでも貢献することができ

1957 年の第一回放射化学討論会の要旨をネッ

れば光栄であり、この場を借りて感謝申し上げま

トで見ますと、手書きの要旨ですが、かつての優

す。

1

放射化学

解

第 35 号

2017

説104 番元素 Rf の抽出平衡の観測
笠松良崇＊、横北卓也（大阪大学 大学院理学研究科）
大阪府豊中市待兼山町１−１

れるに至っている。4 溶液系の化学研究においてはじめに2016 年の 11 月 30 日、理化学研究所の森田浩は、多くの日本の研究グループによりテスト実験介先生を代表とする実験グループ（筆者も一員にが勢力的に実施されてきた。そのような中で、我々入れていただいているが）により発見された新元大阪大学だけでなく、新潟大学、金沢大学が中心

素 113 番元素に対してニホニウム（Nh）というとなった研究グループによって実際に 104 番元素

名前が認められたというニュースは記憶に新しラザホージウム（Rf）や 105 番元素ドブニウム（Db）

い。周期表に新しい元素名を刻むという非常に大が合成され、その化学研究が進められている。今きな研究成果である。理化学研究所では、このよ

後様々な成果報告とさらに新しい化学研究が理化

うな新元素、新核種合成の研究と並行して、以前学研究所にて精力的に遂行されていくであろうこからこれら新元素である超重元素の化学的性質をとは想像に難くない。今回、我々は理化学研究所

調べる研究も進めてきた。この超重元素の化学研で実施した溶液化学研究の最初の成果報告とし

究は、まさに放射化学における大きな研究分野のて、Rf の固液抽出において抽出挙動の時間依存一つであり、放射化学者にとってよりなじみの深性を観測し、初めて抽出反応の平衡到達の確認にい研究課題といえる。今回は、我々大阪大学と理成功したことを論文誌に報告した。1,2 通常の化化学研究所の共同研究として新しい溶液化学実験学においては平衡下の分配挙動を観測し、錯形成に成功し、その成果を報告することができたので、などを定量的に議論することは当然のことである

1,2

その論文について解説させていただく。

が、短寿命の超重元素においてはその観測が困難

理化学研究所における大強度の線形加速器とそであった。本研究では、その課題に取り組み、化れに直結した質量分離装置、大強度のサイクロト

学的性質を調べるために重要と考えられる確かな

ロン加速器などは、元素合成研究においてのみで値として分配係数を導出することに成功した。本はなく、生成率の低い超重元素の化学研究におい成果は、今後さらに多様な化学反応系のデータをても非常に強力なツールであるといえる。さら得るための手法開発としても重要であると考えてに、羽場宏光（現）チームリーダーが中心とないる。

り、これら加速器だけでなく、核反応生成物のガ
スジェット搬送システムや化学研究用 248Cm ター

研究背景

ゲットの作成、溶液化学分離後の試料の自動迅速

原子番号 104 番以降の超重元素は加速器によっ

α 線測定装置の開発等、超重元素化学実験を行うてのみ製造可能な人工の放射性元素であり、その3ための準備や環境作りが進められてきた。 その生成率は多いもので 1 分間に数原子、生成されるような環境下で、実際に Ch. E. Düllmann 教授を

原子の半減期は長いものでも 1 分程度であり、一中心としたグループによる 106 番元素シーボーギ

度の実験で取り扱える原子数は 1 原子レベルとな

ウム（Sg）のガス系の化学研究成果などが報告さる。このため、超重元素の化学的性質を調べるた* Corresponding author, e-mail: kasa@chem.sci.osaka-u.ac.jp

2

放射化学

第 35 号

2017, pp. 1-8

めには 1 原子を対象とした実験を迅速に行う必要置を用いた実験手法を Rf に適用し、その抽出挙がある（単一原子化学）。超重元素の溶液化学実動を調べることに成功した。実験系としてはフッ験では通常、加速器によって製造した生成物を化物錯体と同じハロゲン化物錯体で系統的な研究

KCl エアロゾルを含む He ガス気流に乗せることを行うために、HCl 系の抽出を選定した。抽出剤

により化学実験室まで迅速に搬送し（He/KCl ガ

は Rf の半減期（68 s）を考慮し、化学反応が速い

スジェット搬送システム）、溶液化、2 相間分配といわれている陰イオンのイオン対抽出剤である法による化学分離（イオン交換や溶媒抽出など）、

第 4 級アンモニウム塩の Aliquat 336 を採用した。

α線測定試料の作成、α 線測定という一連の操作を繰り返すことにより行われている（加速器オ

Rf 実験に向けた同族元素を用いた基礎研究

ンライン実験）。このようにして観測された超重Rf の実験条件の決定と比較データ取得のため元素の化学挙動と同族元素の挙動とを比較するこに Zr と Hf、Th を用いて 28 wt% Aliquat 336 樹脂とにより超重元素の化学的性質が議論される。

による 6.5–11.3 M HCl からの固液抽出を行った。
実験手法は、文献 7 と同様で、88Zr（t1/2 = 83.4 d）、

これまでの超重元素の溶液化学の研究は、主にマイクロカラムを用いたクロマトグラフィー装置

175

Hf（t1/2 = 70 d）と 234Th（t1/2 = 24.1 d）の放射を用いて Rf と Db、Sg を対象として行われてきた。

性トレーサーを用いて一般的なバッチ法で行っ

特に Rf のフッ化物錯形成については、同族元素た。樹脂相と溶液相の元素濃度比を分配係数、
K（mL/g）として、以下の式で表すこととする。
dのジルコニウム（Zr）とハフニウム（Hf）に比べKd = Ar・V / As・wて明らかに錯形成が弱く、擬似同族元素のトリウ
ム（Th）より強いという興味深い結果が報告され

A r、A s はそれぞれ樹脂相、溶液相中の放射能5ている。 しかし、フッ化物錯体以外の研究では、

強度、V は溶液の体積、w は樹脂の重さを示す。

同族元素に対してでさえ加速器オンライン実験でFig. 1 に K d 値の振とう時間依存性を調べた結は化学平衡到達下の結果の取得が困難であった。
特に H2SO4/HNO3 系の陽イオン交換の研究では果を示す。すべての元素で振とう時間によらず
K d 値がほぼ一定であることからこれらの元素のHf はオンラインカラム実験の結果と化学平衡到抽出反応は振とう時間 10 秒で化学平衡に到達し達下の結果が一致していたが、Zr ではこれらのていると考えられ、今回の化学反応系は Rf 実験

結果が一致しておらず、同族元素間で分配反応がに適用可能な十分速い系であることがわかった。

化学平衡に到達するまでの時間が異なるという様

Fig. 2 にこれらの元素の K d 値の HCl 濃度依存性

6子が報告されている。 この結果から、超重元素を調べた結果を示す。Zr と Hf は HCl 濃度の上に対して直接化学平衡到達を調べることが錯形成

昇に伴い K d 値が大きくなっており、Cl − と結合を議論するために必要であるだけでなく、時間依

して陰イオン錯体が形成されている様子が示さ存性を調べ、同族元素間で比較すること自体も非れた。Th はほとんど抽出されず、調べた全ての常に興味深い研究課題であることがわかる。これHCl 濃度領域で K d 値が低いまま一定であり、Thまで超重元素の化学実験において化学平衡到達下は Cl −と陰イオン錯体を形成せず、陽イオンまたの結果が得られない原因として、マイクロカラム

は中性錯体として存在していることがわかった。

装置では樹脂と溶液の接触時間が短いことが考えこれらの挙動は陰イオン抽出剤を用いて調べられられ、より長い接触時間を持つ実験装置が必要でてきた過去の実験結果と矛盾しない結果であっあった。本研究グループは、これまでに超重元素た。7 今回の研究から Rf との比較のための同族元の抽出挙動の時間依存性を直接観測し、化学平衡

素の抽出挙動を調べることができ、Rf の実験条の到達を確認するための新しい固液抽出（イオン件としては 28 wt% Aliquat 336 樹脂に対して 8 M

7以上の HCl が適していることがわかった。

交換）装置（AMBER）の開発を行った。 実際に、
Zr と Hf に対して加速器オンラインでの抽出実験を実施し、平衡到達する様子を確認し、分配係数（Kd）を得ることに成功した。本研究では、この装

3

放射化学

第 35 号2017

バッチ型固液抽出装置を用いた Zr と Hf の加速器オンライン実験
加速器オンライン実験用のバッチ型固液抽出装
置 AMBER を用いた Zr と Hf の抽出実験を行った。
この装置の概要図を Fig. 3 に、写真を Fig. 4 に示す。この装置はバッチ的手法を適用することにより振とう時間を変えることで時間依存性が取得でき、テフロン製のフィルターと空圧により溶液のみを溶出させることで、迅速に固液の 2 相分離を行うことができる。また、自動制御により同じ条
件下での繰り返し実験が可能である。実験操作はRf の実験と同様であるため、Rf の実験項で説明する。
まず、加速器オンライン実験の前にその実験条件を決定するために AMBER を用いてオフラ
インの抽出実験を行い、Aliquat 336 樹脂に吸着した Zr と Hf の逆抽出条件と同じ樹脂の連続使
用回数の評価を行った。28 wt% Aliquat 336 樹脂
からの Zr と Hf の逆抽出は 4 M HCl（5 s 振とう）で 3 回樹脂を洗うことで達成できることがわかった。また、この逆抽出条件であれば同じ樹脂を少なくとも 100 回使用しても K d 値が低下しないこ

Fig. 1 28 wt% Aliquat 336 樹脂による HCl からの（a）
Zr,（b）Hf,（c）Th の固液抽出時における Kd 値の振とう時間依存性

103

Kd / mL g–1

Zr
Hf
Th

102
101
100
10-1

6

7

8
9
10
11
HCl concentration / M

12Fig. 2 28 wt% Aliquat 336 樹脂による HCl からの Zr,
Hf, Th の固液抽出時における K d 値の HCl 濃度依存性

Fig. 34

バッチ型固液抽出装置（AMBER）の概略図

放射化学

第 35 号

2017, pp. 1-8た。本研究により、Rf の加速器オンライン実験の実験条件を決定し、実験手法を確立することができた。
Rf の加速器オンライン実験
基礎実験で決定した Rf の実験条件下で Rf の加速器オンライン抽出実験を行った。理化学研究所の K70 AVF サイクロトロンを利用し、248Cmと natGd の混合ターゲット（厚さはそれぞれ 685、
70 μg/cm2）を用いることで、261Rf（t1/2 = 68 s）と 169Hf（t1/2 = 3.24 min）を同時に合成した。18O
ビームは約 95 MeV でターゲットに入射させ、その平均ビーム強度は 800 pnA であった。照射中は C03 照射室から AVF ホットラボにかけて引いた He/KCl ガスジェットラインによって生成物を迅速搬送し続けた。KCl 温度は 640℃、ガス流
速は 2.5 L/min で照射チャンバ内の圧力は約 130
kPa であった。生成物は AMBER の溶液化部の捕集サイトに 10 秒振とうの時は 133 秒間、30 秒振とうの時は 128 秒間、60 秒振とうの時は 143 秒
Fig. 4間吹き付けられ、その後 HCl（0.25 mL）を流すこ

バッチ型固液抽出装置（AMBER）の写真とによって溶液化された。溶液化された溶液はそとを観測し、連続で同じ樹脂を 100 回使用できのままバルブを経て Aliquat 336 樹脂が入ったダることがわかった。以前の AMBER の開発研究 7

イフロン製の反応容器に導入された。この時、ポでは、抽出剤として Triisooctylamine（TIOA）をンプの動作開始直後は流速が安定しないため、数用いていた。しかし、TIOA は連続使用において、

秒前もって動作開始し、不要な溶液はバルブ操作

樹脂に吸着した Zr や Hf を HCl では少ない液量で廃液入れに排出しておいた。反応容器内に溶で全量流し出すことできず、HNO3 などを使用す

液試料導入後は、室温（26–27℃）で一定時間振る必要があったが、この場合、樹脂の連続使用ととう器（VORTEX-GENIE2）にて振とうし、固液共に得られる K d 値が減少していくという問題が抽出を行った。抽出後は、反応容器内に圧縮空あった。この実験結果から今回の Rf 実験では抽気（0.10–0.15 MPa）を入れて圧力をかけること

出剤を Aliquat 336 に変更することとした。

で、反応容器下部のテフロンフィルターを通して
容器内の溶液だけを容器外へ排出し、これを理化

そ の 後、 加 速 器 を 用 い て 製 造 し た 短 寿 命 のHf（t1/2 = 23.6 h）

学研究所の自動迅速 α 線検出装置（Fig. 5）に設に 対 し て Aliquat 336/HCl 系 の 固 液 抽 出 を置された蒸発乾固用の回転テーブル上の Ta 皿で

AMBER を用いた加速器オンライン実験により受けた。固液分離には 10 秒を要した。Ta 皿内の行った。K d 値の振とう時間依存性を調べた結果、溶液試料は、溶出中も 300℃の He ガスを吹き付

迅速な固液分離を実現したオンライン実験でも振ける（1.3 L/min）ことで迅速な蒸発乾固を補佐し、とう時間 10 秒で抽出反応が化学平衡に到達して溶出が完了すると回転テーブルを動かし、Ta 皿

89m,gZr（t1/2 = 4.18 min, 78.4 h）と173いることがわかった。また、K d 値の HCl 濃度依をハロゲンヒータの真下に導くことで蒸発乾固を存性を調べ、K d 値の特に低い 8.2 M HCl 条件の行った（この時は 600℃、0.7 L/min の He ガスを

Hf の値以外はオフライン実験で調べた K d 値を正吹き付けた）。乾固後は、さらに回転テーブルをしく得ることができることを確認することができ

動かし、上記の自動 α 線検出装置のロボットアー

5

放射化学

第 35 号

2017

秒振とうのみで行い、樹脂なしでの標準実験は、
7.9 M HCl で 10 秒振とう、9.0 M HCl で 10 秒と30 秒振とうで行った。
総計で 379 回の抽出実験を行い、261Rf と 257No（t1/2 = 24.5 s） の α 線 エ ネ ル ギ ー 領 域 に 合 計 で132 個の α 線（23 固の 261Rf - 257No の時間相関イ
ベントを含む）を検出した。得られた α 線のス
ペクトルの例を Fig. 6 に示す。261Rf と 257No の関
心領域のエネルギー幅は、実験中に観測された
Fm の α 線スペクトルの分解能とスペクトル254

形状、妨害となる α 線のエネルギーを考慮して、
7.91–8.43 MeV に決定した。このエネルギー領域のバックグラウンドは 1 検出器あたり 9.16×10–5
counts/s と低い値であった。時間相関イベントと総 α 線の個数との比は、数が少ないため大き

50

254

246

ムによって迅速に α 線測定チェンバー内に入れ10られ、すぐに測定が開始された。チェンバーの開け閉めから高圧電源の印加、その測定開始、終了

0
3

シグナルのデータ収集系（A3200）への送信等全て自動で行った。α 線測定チェンバーは 8 台を順に用いた。α 線測定は、通常 800 秒程度行い、測Fig. 6定後の試料は Ge 検出器にて γ 線測定を行い、Hf

Fm

Cm

20

244

30

Cm

Dy

CountsFig. 5 理化学研究所における自動迅速 α 線測定装置
の写真

150
Dy
151

40

4

5
6
7
Energy / MeV

261

Rf+257No

89標準実験 37 回で得られた α 線スペクトル図の挙動を調べた。Hf の計数率から、溶液化効率などをチェックし、実験途中の装置化部の洗浄やな誤差を持つことになるが、両核種の半減期と実O リングの交換などを実施しつつ、実験を進め

験条件から見積もられる値と比較して大きく異なた。樹脂に吸着した化学種は、4 M HCl で 3 回洗ることはなかった。261Rf の核反応断面積は、樹浄することで流し出し、さらに抽出に用いている

脂を使わない標準実験の結果から、ガスジェット

濃度の HCl 溶液で一度洗う（2 s）ことで次の抽搬送効率を 50% と仮定して導出すると約 9 nb と出実験の準備を行った。反応容器は AMBER に 2なり、文献値 13 nb8 に近い値であることが分かっつ設置し、これら樹脂の洗浄等の操作の間は、別た。また、261Rf の半減期を導出すると 62 ± 6 s との反応容器を用いて Rf の抽出を行うことで、合なり、これも文献値 68 s9 と一致した。以上のこ成した Rf を無駄にすることなく抽出実験を繰りとから本実験で間違いなく 261Rf の合成に成功し返し行った。また、反応容器に樹脂を入れずに同ていることが確認できた。そこで、樹脂相と溶液様の操作を行い、溶液化した Rf 試料の標準放射相における α 線計数から 261Rf の分配係数を導出能の測定も行った。固液抽出は、7.9 M HCl ではした。その誤差は、非対称のポアッソン分布から10、30、60 秒振とう条件で、9.0 M HCl では 10

68% の信頼度で見積もった。10 以上の見積もりに

6

放射化学

第 35 号

2017, pp. 1-8

おいて、261Rf と 257No はそれぞれの半減期を基には Cl −と陰イオン錯体を形成することが示唆され通常の減衰、成長を考慮し、文献 11 の結果からた。また、9.0 M HCl における K d 値は同族元素

257

No は樹脂に吸着しない挙動を取ることとした。

の Zr と Hf に比べて明らかに大きくなることがわ

Fig. 7 に 28 wt% Aliquat 336 樹脂による 7.9 M

かった。このような Rf と同族元素との明確な違

HCl からの Rf の固液抽出の Kd 値の振とう時間依

いが HCl 系で観測されたのは初めてのことであ存性を示す。K d 値は振とう時間によらずおおより、本研究にて化学平衡到達下の K d 値を得るこ

そ一定であり、Rf の抽出反応も同族元素の Zr ととによって観測することができたと考えられる。

Hf と同様に、振とう時間 10 秒で迅速に化学平衡

Rf が Zr と Hf と同様に［MCl6］2 −として存在してに到達していることがわかった。これは初めているとした場合の理論計算では、K d 値は Zr > Hf

超重元素の分配挙動の時間依存性を調べ、化学> Rf の順になると報告されている。12 この計算値

平衡の確認を行ったものである。また、Fig. 8 にの順序はイオン半径の順序と一致しているが、今28 wt% Aliquat 336 樹脂による HCl からの Rf の固回の実験により得られた K d 値の順序はこれらと液抽出を行ったときの K d 値の HCl 濃度依存性をは異なっていた。このため、Rf は Zr と Hf とはZr、Hf、Th の結果と共に示す。9.0 M HCl の Rf

異なった塩化物錯体を形成する可能性が考えらの K d 値は 7.9 M HCl のものに比べて大きく、Rf

れる。Rf の塩化物錯形成をより深く理解するた
めには、理論と実験の両面からさらに多様な HCl
系での Rf の研究が必要であると考えられる。

Kd / mL g–1

102

まとめ
Rf 実験に向けて同族元素の Zr、Hf と擬似同族

10

1

10

0

元素の Th を用いて Aliquat 336/HCl 系の固液抽出を行い、この化学反応系は Rf 実験に適用可能な十分速い化学反応系であることが分かった。また、これまでに開発した加速器オンライン実験用

10-1
0 10

の抽出挙動の振とう時間依存性を調べるためのバッチ型固液抽出装置を用いて Zr と Hf の加速

3060
Shaking time / s

器オンライン実験を行い、Rf の加速器オンライ
ン実験の実験条件を決定した。そして、決定しFig. 7 28 wt% Aliquat 336 樹脂による 7.9 M HCl からのRf の固液抽出における K d 値の振とう時間依存性

た Rf の実験条件で Rf の加速器オンライン実験を行った。本研究で、超重元素に対して初めて化学反応の時間依存性を調べ、HCl 系での Rf の抽出

104

Rf (Online)
Zr (Online)
Hf (Online)
Zr (Batch)
Hf (Batch)
Th (Batch)

Kd / mL g–1

10310

反応の化学平衡到達を確認し、化学平衡到達下のK d 値を取得することができた。この結果、Rf の

2101

塩化物錯形成が同族元素と異なっていることが示唆された。
以上に述べたように、本研究ではバッチ型固液抽出装置を用いた超重元素に対する新しい実

100
10-1
6

験手法を確立し、実際に Rf の塩化物錯体の研究
7

8
9
10
11
HCl concentration / M

を行うことに成功した。今後、AMBER を用いた12

本研究手法により様々な化学反応系（HCl、HBr、
HNO3、H2SO4 など）で化学平衡到達下の Rf の分

Fig. 8 28 wt% Aliquat 336 樹脂による HCl からの Rf,
Zr, Hf, Th の固液抽出における K d 値の HCl 濃
度依存性

配挙動が調べられると期待される。また、Db の化学実験は、現時点では 1 条件の K d 値を取得す

7

放射化学

第 35 号

2017

るのに 1 日やそれ以上の時間がかかるという厳しUsoltsev, Y. Wakabayashi, Y. Wang, N. Wiehl,

い状況であるが、実験時間の短縮や加速器技術のand S. Yamaki, Science 345, 1491（2014）.

進化などにより、今後その生成率が上がることで、（5）Y. Ishii, A. Toyoshima, K. Tsukada, M. Asai,AMBER を用いた実験の実現性が増すことも期待

Z. Li, Y. Nagame, S. Miyashita, T. Mori, H.

される。様々な超重元素の様々な化学反応系でのSuganuma, H. Haba, M. Sakamaki, S. Goto,

性質を調べることが、相対論効果を強く受ける超H. Kudo, K. Akiyama, Y. Oura, A. Shinohara,

重元素の化学的性質を理解することにつながると

M. Schädel, V. Pershina, and J. V. Kratz, Bull.

期待している。

Chem. Soc. Jpn. 84, 903（2011）.
（6）Z. Li, A. Toyoshima, M. Asai, K. Tsukada, T.
K. Sato, N. Sato, T. Kikuchi, Y. Nagame, M.

引用文献

Schädel, V. Pershina, H. Liang, Y. Kasamatsu,（1）T. Yokokita, Y. Kasamatsu, A. Kino, H. Haba,

Y. Komori, K. Ooe, A. Shinohara, S. Goto, H.

Y. Shigekawa, Y. Yasuda, K. Nakamura, K.

Murayama, M. Murakami, H. Kudo, H. Haba,

Toyomura, Y. Komori, M. Murakami, T.

Y. Takeda, M. Nishikawa, A. Yokoyama, S.

Yoshimura, N. Takahashi, K. Morita, and A.

Ikarashi, K. Sueki, K. Akiyama, and J. V.

Shinohara, Dalton Trans. 45, 18827（2016）.

Kratz, Radiochim. Acta 100, 157（2012）.

（2）プレスリリース http://resou.osaka-u.ac.jp/（7）Y. Kasamatsu, A. Kino, T. Yokokita, K.

ja/research/2017/20170125 2

Nakamura, Y. Komori, K. Toyomura, T.

（3）羽場宏光、Isotope News 702, 2（2012）.

Yoshimura, H. Haba, J. Kanaya, M. Huang,（4）J. Even, A. Yakushev, Ch. E. Düllmann, H.

Y. Kudou, N. Takahashi, and A. Shinohara,Radiochim. Acta 103, 513（2016）.

Haba, M. Asai, T. K. Sato, H. Brand, A. Di
Nitto, R. Eichler, F. L. Fan, W. Har tmann,（8）Y. Nagame, J. Nucl. Radiochem. Sci. 6, A21

M. Huang, E. Jäger, D. Kaji, J. Kanaya,（2005）.

Y. Kaneya, J. Khuyagbaatar, B. Kindler,
J. V. Kratz, J. Krier, Y. Kudou, N. Kurz,（9）Ch. E. Düllmann and A. Türler, Phys. Rev. C,
77, 064320（2008）.

B. Lommel, S. Miyashita, K. Morimoto,（10）W. Brüchle, Radiochim. Acta 91, 71（2003）.

K. Morita, M. Murakami, Y. Nagame, H.

（11）R. J. Silva, W. J. McDowell, O. L. Keller, andNitsche, K. Ooe, Z. Qin, M. Schädel, J.

J. R. Tarrant, Inorg. Chem. 13, 2233（1974）.

Steiner, T. Sumita, M. Takeyama, K. Tanaka,（12）V. Pershina, D. Trubert, C. Le Naour, and J.

A. Toyoshima, K. Tsukada, A. T ürler, I.

V. Kratz, Radiochim. Acta 90, 869（2002）.

8

放射化学

第 35 号

2017

特集 2016 年度学会賞
学会賞
山本政儀（金沢大学名誉教授）
受賞題目：極微量α放射性核種の測定法開発および地球化学研究への応用＜授賞理由＞の環境に存在する極微量の放射性核種を使用

地球表層には、さまざまな天然および人工放射した海水、陸水循環研究や古気候研究、など

性核種が存在している。特に、中長半減期のアクを精力的に進めてきた。また、236U が世界的

チニド α 放射体は、放射線防護の観点のみなら規模で散逸していることを発見した後は、当ず地球化学研究のツールとしても重要であること

該核種の化学的特性に着目し、海洋深層水のから、人体及び環境中における濃度分布や同位体

循環トレーサとして利用できる可能性を提唱

組成を定性ないし定量する必要がある。しかし正した。

確で精密な測定・定量には、環境試料や人体を含これらの研究は、いずれもユニークな着想と綿む生物試料のマトリクス中から極めて微量な目的

密かつ精力的な放射化学的分析に支えられたもの

核種を濃縮・精製することが必須であり、かつ妨であり、放射化学の発展に対する貢献には計り知害核種の影響を受けない測定法が必要となる。山れないものがある。また（ii）に関しては、カザ

本政儀博士は、長年環境放射能研究に携わり、上フスタン共和国において研究のみならず技術提供

記の試料等を対象に、それまで測定不可能であっも行い、2003 年にはカザフスタン共和国（公衆た極めて微量な放射性核種を正確に測定・定量す

衛生・教育・スポーツ省）から「カザフスタン共る方法を確立し、それを応用した先駆的な研究を和国のへの保健システムへの貢献」として特別賞行い、その成果は 100 編を超える原著論文としてを受賞している。

発表されている。それらの成果を簡単にまとめる

山本博士は長年にわたり、日本放射化学会会と以下のようになる。

員として討論会・学会年会およびその他関連研（i） 様々な形態の試料に対する極微量放射能測定究会において筆頭著者や指導学生・共同研究者

法（特に α 放射体）を開発し、その応用をの共著者として数多くの発表を行ってきた。第
37 回 討 論 会、2005 年 学 会 年 会 の 金 沢 大 会 で は極めて多岐に渡る試料に適用した。
（ii）環境中のアクチニドの挙動に関する研究とし実行委員として学会開催に尽力するとともに、て、グローバルフォールアウト中のプルトニ

2013 年 に は 日 本 放 射 化 学 会 が 金 沢 で 主 催 し た

ウム同位体比の分析、セラフィールド核燃料

APSORC2013 の共同議長を務め、会議を成功さ

再処理工場近傍のアイリッシュ海、チェルせることで日本放射化学会へ大きく貢献した。さノブイリや福島原発事故、広島・長崎原爆、らに、人材育成や社会貢献の面からも幅広い活動

JCO 臨界事故、旧ソ連セミパラチンスク核を進めており、長年、金沢大学のみならず全国の実験場等の世界の核汚染地域の実態解明など

大学や中学・高校で放射化学教育、特に環境放射を精力的に進めた。

化学についての講義を行ってきた。教育機関の他、（iii）安定・放射性同位体を利用した地球・環境化

地元住民の小さな集会から全国規模の市民講演会

学研究として、（a）降雨中の宇宙線生成核種での講演・講義など場所や規模を問わず、そして7

Be とウラン系列子孫核種の過剰

210

Pb を継

新聞、ラジオ及びテレビ等の取材などを通じても続して観測し日本海上空の大気循環や環日本

放射能・放射線について情報発信を精力的に続け海域の物質輸送を調べた研究や、（b）ウラン・てきた。特に、福島第一原子力発電所事故直後は

22

トリウム及びその系列核種、並びに Na 等

月に数回のボランティア講演を行い、現在も年に

9

放射化学

第 35 号

数回の講演活動を続けている。また、放射化学・2017

線量評価研究にも取り組まれました。

原子力に関する専門家として、国や地方自治体、山本先生のご研究は、主に地球表層にあるさま

研究機関等の各種委員会において数多くの委員をざまな天然および人工放射性核種についてのもの

歴任してきた。

で、放射線防護の観点や地球化学研究に関連してこのように、山本政儀博士は、これまで長年に中長半減期のアクチニド α 放射体に特に注目さ渡り極めて多岐に渡る優れた研究を多数生み出れました。人体及び環境中における濃度分布や同し、この分野の研究者を多数育成・輩出すると共位体組成を正確で精密に測定・定量するためにに、放射化学・原子力に関する社会貢献を継続しは、環境試料や人体を含む生物試料のマトリックて行ってきており、その業績は日本放射化学会賞

ス中から極めて微量な目的核種を濃縮・精製する学会賞を授与するに相応しいものであると高く評ことが必須であり、かつ妨害核種の影響を受けな価するに至った。

い測定法が必要となります。山本先生は長年、環（日本放射化学会学会賞選考委員会）

境放射能研究に携わり、このような試料等を対象にそれまで測定不可能であった極めて微量な放射＜受賞者の紹介＞

性核種を正確に測定・定量する方法を確立し、そ

この度、山本政儀金沢大学名誉教授が「極微量れを応用した先駆的な研究を行ってきました。まα 放射性核種の測定法開発および地球化学研究へ

た、研究のみならず教育や行政にも率先して携わの応用」という受賞題目で日本放射化学会賞を受られ、日本放射化学会ひいては世界の放射化学分

けられました。先生の近くで研究していたものと野発展に貢献されました。詳しい研究の内容は本しては大変喜ばしく受賞の知らせをお聞きまし

号に掲載されるご自身の解説に譲りまして、ここた。本稿では、そのような関係者が山本先生の受では先生の周辺にいたものが実見したエピソード

賞を記念して先生の人となりを紹介します。

を以下に綴らせていただきます。

山本先生は、京都学派と呼ばれる哲学の潮流を創った西田幾多郎を生んだ石川県宇ノ気町のお生

1．「ご自身の活動」について

まれで、昭和 48 年 3 月金沢大学理学部化学科を・ 山本先生と言えば、手についた酸を拭くため穴

卒業後、昭和 48 年 4 月福井県衛生研究所（放射が空いてしまった白衣を着て、低レベル実験施能課）に採用され、その後昭和 53 年 4 月北陸大

設の 3 階実験室で、とにかくよく実験をされて学薬学部放射薬品化学教室・助手に採用されまし

いたが、同時に論文執筆などのデスクワークもた。昭和 61 年 3 月筑波大学で理学博士の学位をこなし、そのバランスがどちらかに偏ることが取得後、同年 7 月に金沢大学理学部附属低レベル無かった。

放射能実験施設・助手に転任、平成 7 年 7 月金沢

・ 科研費などの外部資金も切らせたことがなく、大学自然計測応用研究センター・低レベル放射能「国税を使っての研究なのだから、必ず論文に実験施設・助教授に昇任、平成 15 年 10 月同セン

しないといけない」が口癖で、現にそのように

ター・教授に昇任、その後改組した金沢大学環日されていた。

本海域環境研究センター・低レベル放射能実験施・ 門徒総代をされるお寺の行事や地区会長として設の施設長を務められ、平成 27 年 3 月 31 日定年の地域行事以外は、他研究室（分析化学講座）

により退職されましたが、今でも特任教授としての先生に「少しは休みなさい」と何度も注意さ

大学で仕事をされています。平成 3 年 10 月〜平れたほど、曜日を問わず研究室に日参された。

成 4 年 5 月までドイツ・ミュンヘンにある GSF

・ 山本先生は、実験ノートを非常にきれいに作成

国立環境科学研究センターに留学されたほか、平されるのだが、実は書かれる文字がかわいい「ま成 6 年から平成 13 年までの毎年、科学研究費補るもじ」であるのは、山本研究室修了生皆が知助金の代表・分担者として計 20 数回にわたり、る最大の秘密である。

カザフスタンにある旧ソ連核実験場セミパラチン
スクを訪れ、周辺の環境放射能汚染と住民の被曝

10

放射化学

第 35 号

2．「学生指導」について

2017

り、救われたりすることが多い。

・ 総じて山本先生の学生指導は、厳しかったと思・ 修了生で研究所等に就職した者は、「山本の代い返す修了生がほとんど。基本的には、学生の名詞」であるプルトニウムの何らかの研究に携

自主性を重んじる教育方針である。つまり、サわることになることが多く、そこで立ち上げる

ンプリングを始めとして、実験計画、関係各所

環境（ラボ）や使用器具などは、（我々修了生への連絡、日程調整に至るまで全て学生に任せが勝手に呼んでいる）山本仕様のものが自然とられた。このことは、学生自身にとって当時は導入され、測定機器類などが低レベル実験施設

負担に感じることも多々あるのだが、その経験のものとは異なる場合でも、分析操作やそのコは必ず役に立っていることを、後々感じる。

ンセプトは、コンベンショナルなものとして受・ 一方で、サンプリングでも実験でも、ご自身のけ継がれている。

興味あるいは好奇心から、学生の結果が待てな
いときにはご自分の手で着手してしまうことも。

3．「パーソナリティー」について

・ 実験結果に対する議論では、学生相手でも容赦・ 非常にまめな方で、新聞やラジオで見聞きしがなく、論文にまとめる際に意見の相違がある

た格言や知識を、かつてはノートに、現在は場合には本気の口論となり、学生としても反論

Word でまとめている。福島原発事故以降は、したいところだが、追試実験や勉強し直したり気になるニュースや記事も毎日 Word につけてすると、先生の意見が正しいようなことがほといる。

んどであった。

・ 読書家であり、Amazon ワンクリックを覚えた

・ このような議論は時と場所を選ばず行われる

直後など、大変な勢いで書物が研究室に届けらが、山本研究室の学生は、とにかくよく実験をれたことも。研究関連のみならず、様々な分野するので、この手の議論はしばしば実験室でさの書物に目を通されるが、歴史、宗教、文学にれる。偶にご自身が車を運転中に議論が始まる

は特に興味をお持ちで、その知識は学生にも（時と、ナビを完全に無視し、高速道路では目的のとして相手の如何を問わず）喧伝される。

出口を通過するなどの弊害もある。

・ 誰とでもフランクな先生の交友関係は広く、国・ 実験室では、教育的配慮から色々な質問をされ内外に留まらず、研究以外の分野の方にも顔がるが、その質問への返答で褒められることはま広い。これは先生の研究が多岐にわたっている

ずない。これは、学生の書く論文原稿やプレゼことにも裏付けられる。学長や他の先生方にはン資料にも当てはまるが、基本的に「０点」かため口にも近い口調で話されるが、一方で学生らスタートし、先生との熱い議論と考察を経て、や PD には敬語で話すことが多い。

全てが論文などの形を取って、世に出て行く。

・ 先生については、お酒とたばこは切っても切り・ 実験室では、研究以外の話題でも話しかけられ、離せない。特にお酒の席では、お話しが止まら

ご自身の経験を通じて人生訓・研究哲学をよくない。その時の話題は、「近況報告−本日の料教示していただいた。そのごく一部を紹介する

理と酒についての感想−研究の状況−先生が注と、ご自身の家督についての悩みに始まり、北目する研究についての議論・考察−（研究）哲陸大学に赴任する際に「学部卒の自分が研究者

学−人生論」とほぼコースが決まっており、たとしてやっていけるのか」と悩んだこと、当時

ばこの灰が降り積もるのも気にされずに、熱弁の上司の先生に「君の哲学は何だね？」と言わされる。学生の中にはツラい思いをした学生もれ続けて半年間悩んだこと、琵琶湖研究所の K居たようだが、大半の修了生は、現在でも良好

先生に言われた研究の 3 要素「斬新なアイディ

な（？）関係を保っている。因みに、このよう

ア」・「新しいものを作る」・「他人よりも多く測な席では、机いっぱいに料理がないといささかる」のどれを選択して研究を進めるかなど、多不満をこぼされる。

岐にわたる。これらの話題は、修了生が研究等

・ 先生は、マッキントッシュ（Mac）派であるが、で悩んだ際に思い出されるとともに、役だったシステム異常を知らせる「Sad Mac」がでた折

11

放射化学

第 35 号

りには、「変なマークが出ておるぞ〜」とご自2017＜学会賞受賞者による研究紹介＞

分の部屋から学生部屋に電話、もしくは学生部
屋に相談にこられ、どうしようもない状況に相極 微 量α放 射 性 核 種 の 測談された方も困り果てる。一部の学生には、卒定法開発および地球化学

業（修了）後にも「Mac が立ち上がらないん

研究への応用だけど、どうしたらいいんか〜？」との連絡があるらしい。

山本政儀（金沢大学名誉教授）

以上から、山本先生の人となりの一端を感じてDevelopment of Methods to Measure T race

いただけば、執筆者一同幸甚に存じます。

Amounts of α -Emitting Radionuclides and its（横山明彦、坂口Application to Environmental and Geochemical

綾、及川真司、大塚良仁、Researches

富田純平）

Masayoshi Yamamoto
Professor Emeritus, Kanazawa University

Abstract
For more than 40 years, I have investigated in
the broad direction of scientific researches related
to the development of low-level radioactivity
measurement, the environmental radioactivity andradiation effect to human, and their applications
as tracers to earth and environmental sciences,including chronology.
In this ar ticle, I present some topics of myworks as follows: 1) development of methods tomeasure trace amounts of α -emitting radionuclides
which need radiochemical separation andpurification, especially environmental transuranic
nuclides, 2) studies on the worldwide radioactive
contamination fields such as Hiroshima andNagasaki atomic bombs, Lucky Dragon incident in
Bikini Atoll, Semipalatinsk nuclear test site, Irish
Sea (UK) contaminated by radioactive wastewaterfrom the Sellafield nuclear fuel reprocessing
plant, JCO criticality accident, Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant accident and so on,
and 3) studies on their applications to earth andenvironmental sciences for better understanding
various processes occurring in the environment.

12

放射化学

第 35 号

1. Introduction

2017

the Fukushima Dai-ichi nuclear disaster (2011).

As a student of the Department of Chemistry(3) I have been also involved in environmental

in the Faculty of Science at Kanazawa University

chemistr y and geochemistr y researches using(1972/1973), I majored in radiochemistr y, which

naturally occur ring and ar tificially produced

was taught by Professor Masanobu Sakanoue.

radionuclides as

After that, I conducted monitoring and researches

understanding dynamics in the environment,on environmental radioactivity around nuclear

including radiometric-dating methods [1].

ideal tracer (marker) in

power plants (formerly the Fukui Prefectural

In this ar ticle, I highlight some of my

Institute of Public Health, now Fukui Prefectural

most significant achievements involving theInstitute of Public Health and Environmental

development of low-level measur ements of

Science). Then, I researched radiopharmaceuticals

trace amounts of α -emitting radionuclides,and environmental radioactivity in the Department

environmental radioactivity and radiation doseof Radiopharmacy under the Faculty of

researches, and applied researches in the fields ofPharmaceutical Sciences at Hokuriku University.

geochemistry and environmental chemistry.

In July 1986, immediately after the Chernobyl
nuclear disaster, I was transferred to the Low Level

2. Development of Low-level Measurements ofRadioactivity Laboratory in the Faculty of Science

Trace Amounts of Radionuclides, Especiallyof Kanazawa University.

α -Emitting Radionuclides

When I looked back, more than 40 years

It used to be difficult to measure trace amounts

had passed, but it felt like a blink of the eye.

of α -emitting nuclides in environmental andLuckily, throughout my career I have always

biological samples. However, after developing abeen with radioactivity and radiation researches,

highly precise quantification method by selecting

and seen the progress. In addition to naturally

the appropriate tracers and applying chemical

occurring radioactive α -emitting elements suchseparation techniques as well as α -par ticle

as uranium (U), thorium (Th), radium (Ra),spectrometry (or inductively coupled plasma massradon (Rn), and polonium (Po), (1) I engaged

spectrometry [ICP-MS]), I conducted researches

in establishing methods to analyze and measureon the concentration distribution of these nuclides,

ar tificially produced α -emitting radioactive

elucidated their behaviors, and estimated theirelements, especially plutonium (Pu) and otherradiation doses.

radionuclides of transuranium elements. (2) I

Additionally, analysis of refractor y plutonium

conducted researches on the state of radioactiveoxides used to be quite troublesome, but mycontamination and the behaviors of contaminants

introduction of a new fusion method within Hiroshima and Nagasaki (1945), the Luckyammonium hydrogen sulfate enabled a fast

Dragon Incident in Bikini Atoll (1954), and theanalysis of such oxides [2]. I also established an

Irish Sea, which was heavily contaminated byextraction and separation method of plutonium andhighly concentrated radioactive wastewater

americium (Am) under strongly acidic conditions

from the Sellafield Nuclear Fuel Reprocessing

using new solvent extractants, DBDECP and/or

Plant in the UK. Fur thermore, I investigated

DBDECMP [3]. By measuring the ratio of Lx/α

environmental radioactivity and the impact ofpar ticle, I together with Associate Professor

radiation on the residents near the Semipalatinsk

Kazuhisa Komura determined the isotopic ratio

Nuclear Test Site in the former Soviet Unionof 240Pu/239Pu [4]. Prior to our efforts, this ratio

and its environs in Kazakhstan, Central Asia,

was determined with thermal ionization mass

the JCO Criticality accident (1999) in Japan, andspectrometry (TIMS).

13

放射化学

第 35 号

2017

Neptunium-237 was present in a minute amountconcentration to be quantified. The method hasin the environment, it was, however, dif ficult

been used to collect basic data relevant to reducing

to detect. I successfully developed a method tothe concentration of aqueous radium in the waterradiochemically separate and refine neptunium

tank of the neutrino detection with Cherenkov

from a large amount of samples (50-100 g of soil)

detector in KAMIOKANDE-II [16] and has been

239

using

Np (a descendant nuclide of243Am) as aapplied to a few grams of human bone [17,18] andtracer for yield correction and precisely quantified

tooth samples [19], contributing to radiation dose

Np with α -particle spectrometr y and at a later237

estimation research.

date ICP-MS [5-7]. Moreover, I established amethod to simultaneously quantify 239Np and237

Np using

3. Environmental Radioactivity and Radiation

235

Np as a tracer (by measuring low-

Effect Researches

energy γ rays by silicon semiconductor detectors)[8]. These methods were the first to successfully

3.1. Radioactivity Issues of Black Rain from theelucidate the concentration distribution of the
global fallout of

237

Hiroshima Atomic Bombing

Np and the radioactivity ratio of

As a university student, I investigated a method

Pu in the environment [10-12]. Prior toto analyze and quantify 227Ac (T1/2 = 21.7 y, β - &my method, the only environmental data on 237Np

α , 1.2 %) in the actinium series. After graduating

was that from the contaminated zone around thein March 1973, I researched the activity level,237

239,240

Np/

Sellafield Nuclear Fuel Reprocessing Plant.

distribution, and migrator y behaviors of Pu and241

Moreover, I pioneered a method for sequential

Am isotopes in soil and seafloor sediment

analysis of trace amounts of neptunium, plutonium,

samples [20-23]. I first encountered close-in fallout

and americium (curium) in the same sample

samples from the Hiroshima and Nagasaki atomic[13,14]. Upon considering the radiochemical purity

bombings in around 1980. I had an oppor tunityand α -par ticle energy, I chose the appropriate

to chemically separate Pu and measured them

tracers and combined neptunium analysis with awith α -particle spectrometr y. For the Hiroshimamethod for plutonium and americium (curium)

samples, I measured the Pu concentration andanalysis.

the isotopic ratios of Pu ( 238Pu, 239Pu, 240Pu,

Because the high background noise withand 241Pu) in soils [24-26]. The isotopic ratios

γ -ray spectrometr y makes it ver y challenging toshowed no substantial dif ference from thosemeasure the isotopes of radium in an extremelyof global fallout. However, I detected highly

low concentration, I employed α -par ticle

concentrated 239,240Pu in the sample from thespectrometr y to develop a method to measure

Nishiyama district of Nagasaki (2,500-5,000 Bq/kg

radium isotopes in an extremely low concentrationin three samples taken from 10-cm deep soil).

in environmental and biological samples [15]. I

Furthermore, I confirmed that the radioactivity

adopted a revolutionary approach where 225Ra (β -ratio of 238Pu/239,240Pu was low (around 0.055).

decay, a daughter nuclide of 229Th) was used asWith a novel method simultaneously using thea tracer for yield correction. After radiochemical

above-mentioned Lx/α particle measurement, I

separation and purification with CyDTA, α -found that the isotopic ratio of 240Pu/239Pu in theparticles emitted by descendant nuclides (217At,

Nagasaki atomic bomb was around 0.042 [26].

etc.) derived from electrodeposited225

Ra over a

The result indicated that the material in the atomic
bomb contained about 95 % 239Pu.

platinum plate were used to determine the yield.
This method allowed isotopes of radium (223Ra,
224

Ra,

226

Ra and228

Ra →About another 20 years transpired before I had

228Th) in an extremely low

an opportunity to be involved in researches related

14

放射化学

第 35 号2017

to radioactivity in Hiroshima or Nagasaki again.

(one to four years afterwards) and were scheduled

Although it has long been considered a problem,

to be scrapped shor tly were identified. Such

since about 10 years ago, social concer n has

houses were primarily north and northwest frombeen directed toward the exposure to radioactive

the hypocenter of the explosion. We considered

substances contained in black rain, which had

soils under the floor of these houses most suitable

fallen immediately after the atomic bombings infor our analysis. The measurement of 137Cs was

Hiroshima and Nagasaki. Consequently, black rain

conducted in collaboration with a group led bybecame an imminent research target. Research

Professor Hoshi of Hiroshima University. We

on black rainfall needed to provide the following

measured the concentration and accumulation

information: total precipitation over time, theof 137Cs and 239,240Pu (also the isotopic ratio of

area affected, amount of radioactive fallout, and240

associated radiation dose. Although 71 years havecollected under the floor of houses at 20 sites. For

passed since the atomic bombings, questions

each house, about 3–5 sites were selected, and aabout the essential nature of close-in fallout of the

30-cm deep soil core sample was collected [27-30].

Hiroshima atomic bomb have yet to be answered.

The production of plutonium may be ignored if

Furthermore, the estimated radiation dose caused

we take into account the fact that the atomic bombby black rain has not been established. Radiationof Hiroshima was made from 235U. Thus, detection

doses due to neutrons and gamma rays emittedof any amount of plutonium in the soil under the

directly in the atomic explosion are estimatedfloor suggests a great possibility of contamination

today by a radiation dose assessment system

by global fallout. Hence, plutonium was used as ancalled Dose System 2002 (DS02). The system,

indicator of contamination due to global fallout.

Pu/239Pu for four sites) using 100 g soil samples

however, does not take into account black rain

Because detecting 137Cs with non-destructive

because it considered that the contribution of themeasur ement techniques was dif ficult, thefallout associated with black rain was negligible.

sample (~100 g) was separated chemically andIn 1976 and 1978, the Ministr y of Health anda low-background germanium detector at the

Welfare led research in Hiroshima to determine

Ogoya Underground Laborator y was used forthe residual radioactivity from soil samples,the measurement. For all measurement sites,

which were carefully collected in locations

their 137Cs were detected in the range of a few toalong 16 different directions within 30 km froma few hundred Bq/m2 (mostly 10 to 50 Bq/m2),

the hypocenter of the atomic explosion. The

while 239,240Pu were detected in the range of 0.1 tomeasurements primarily targeted 137Cs, a nuclide

24 Bq/m2 (mostly no more than 1 Bq/m2). Theof nuclear fission products with a long half-life

isotopic ratio of 240Pu/239Pu in the samples taken(T1/2 = 30.17 y). Initially, the great amount of global

from four sites was between 0.13 and 0.19. The

fallout caused by atmospheric nuclear weapons

ratio in the global fallout is 0.18 [30]. The detected

tests conducted by the United States and Soviet

239,240

Union from the 1950 to the early 1960s made itmeasurement strongly suggested that the under-

extremely difficult to determine the trace of close-

floor soils were more or less contaminated byin fallout from137

Pu and the isotopic ratio of 240Pu/239Pu in the

Cs derived from the Hiroshima

global fallout over the years.

atomic bombing. Therefore, emphasis was placed

Under some assumptions, we estimatedon samples that preserved close-in fallout in those

the amount of 137Cs close-in fallout, restrictingdays without being affected by global fallout.

measurements to the area where the samples wereThrough cooperation of citizens, houses thatcollected. The calculated 137Cs close-in fallout waswere built immediately after the atomic bombing

around 50 to 100 Bq/m2. Future studies must take

15

放射化学

第 35 号

2017

into account the information concerning how thebomb) called Mike on Eniwetok Atoll in theunder-floor soils of sampling sites were preparedMarshall Islands on October 31, 1952. Less thanor leveled before or upon the constr uctiona year later on August 12, 1953 the former Sovietof houses as well as possible soil erosion by

Union conducted its first thermonuclear weapon

typhoons immediately after the atomic bombings

test at the Semipalatinsk Nuclear Test Site. (The

(Makurazaki typhoon in September 1945) andsite is located in the Republic of Kazakhstan

large-scale floods. In the meantime, the Koi andtoday.)

Takasu districts, where the amount of fallout was

As the arms race escalated, the United

believed to be large, must also be sur veyed andStates began conducting a series of second

studied.

thermonuclear weapon tests (Operation Castle),

During this research, we began to suspect

which was on a larger scale. The first test in thisthat 236U (T1/2 = 2.34 × 107 y, α ) was a productseries was an explosion of a 15 Mt hydrogen

U (n, γ ) because thebomb, commonly refer red to as Bravo , onof a nuclear reaction of235

Hiroshima atomic bomb was a235

U bomb. Hence,

March 1, 1954 (February 28 in the United States)in collaboration with Professor Masaharu Hoshi

on Bikini Atoll. At the time of the blast, more thanand Assistant Professor Sakaguchi of Hiroshima

900 Japanese tuna fishing boats were operating in

University, we tried to measure this nuclide

this area of the ocean. The Daigo Fukuryu Maru,

using a tandem accelerator mass spectrometeror Lucky Dragon No. 5, was in waters about 160(AMS) at the University of Vienna (the Vienna

km east of Bikini Atoll. Although she was about

Environmental Research Accelerator [VERA])

30 km outside the danger zone, 23 of the Lucky[20]. Uranium-236 was detected in a minuteDragon crewmembers were affected by this test.

amount, but the ratio of

236

U/

239,240

Pu andU/ Cs were, respectively, within the global

Today, this incident is known as the Lucky Dragon
incident.

fallout ranges [31]. The results did not provide any

Kanazawa University was also associated withadditional information on the situation of close-the Lucky Dragon incident. Professor Toshiyasu

in fallout. Despite the inconclusive results, thisKiba et al. of the Depar tment of Chemistr y inresearch renewed my excitement for chemical

the Faculty of Science at Kanazawa University

separation of plutonium from a great amount ofattempted to measure the radioactivity of the tuna

samples and extremely low-level radioactivity

fish shipped out to the Ohmicho Ichiba (Ohmicho

236

137

measurements. My passion for measuring

236

U by

Market) in Kanazawa. A remarkable point in thethe AMS was rekindled. It should be noted thatradioactivity measurement by Japanese scientists

nuclide236

at that time was the detection of 237U (T1/2 = 6.75

U is attracting attention today as an

oceanic circulation tracer.

d, β -), a product of nuclear reaction of 238U (n, 2n),3.2. Lucky Dragon Incident in Bikini Atoll –237

in the nuclear fallout. The radioactive intensity ofU accounted for 20 % of the total intensity. This

Nuclides of Transuranium Elements in Death
Ashresearch helped elucidate the composition of the

On July 16, 1945, the United States conductedbeing frequently called 3F Bomb). It was reported

the first atomic bomb test in Alamogordo, New

that, since 237U has a short half-life, the scientists

Mexico. Less than a month later, the tragedies of

had tried to detect its decay product 237Np (T1/2

the atomic bombings in Hiroshima and Nagasaki= 2.14 × 106 y, α ), but their effort ended in failure

occurred. The United States conducted the first

because the radioactivity of 237Np had been too

test of a 10.4 Mt thermonuclear weapon (hydrogen

weak to be quantified.

nuclear explosive (fission-fusion-fission bomb,

16

放射化学

第 35 号

2017

At the same time as the opening of the Daigo

interesting finding was that the radioactivity ratio

Fukur yu Mar u Exhibition Hall on June 10,of 237U/239,240Pu estimated by Professor Kenjiro

1976, the Low Level Radioactivity Laborator y

Kimura of The University of Tokyo, (5.0 ± 3.5) ×

was founded as par t of the Faculty of Science

104 as of March 26, 1954, agreed fairly well withat Kanazawa University. Around April 1979,

the one estimated from my measurement (1.7 × 104

which was 25 years after the incident, Professor

after a correction as of March 26, 1954); the value

Masanobu Sakanoue and Associate Professor

was within the measurement error.

Kazuhisa Komura visited the Exhibition Hall to

I guess that scientists in those days, probably

conduct in-situ measurements of the samples

while being exposed to relatively high radiationin the hall using ger manium detectors. The

from the highly radioactive samples (as estimated

137

60

125

155

Eu, andabove) had analyzed and measured samples

Am. A small amount of heavily contaminatedusing Geiger-Müller counter, perhaps withoutwindmill palm (used as a marker of the floater ofsleep. Plutonium was measured by obser ving

the haenawa, or longline, fishing method of thethe trajectories of α particles from plutonium on

fishing boat), which was probably sampled forthe nuclear emulsion plates under a microscoperesearch, was stored in our laboratory.

after a number of chemical separation processes.

measurement detected
241

Cs, Co,Sb,

Since I had developed a method to analyze andThis fact renews my respect and admiration formeasure 237Np in environmental samples earlier

the measuring capabilities, especially the analytic

than others in Japan, I became interested in thecapability, of scientists in those days.

237

Np detected in the sample andI really wanted to take what our predecessors

its relative radioactivity level compared to other

did in the Lucky Dragon incident to heart, improveradioactivity of237

Np as well

my analytical techniques, and follow in theiras other nuclides of transuranium elements infootsteps. Today’s progress in the analytical andthis sample (around 0.4 g in dry mass). This wasmeasurement methods is amazing. Nowadays, it isaround 1995. The first measurement made by arelatively easier to measure radioactivity [33].

radionuclides. So, I tried to measureγ -ray spectrometer confirmed that the sample was
3.3. The Irish Sea, the UK – Sellafield Nuclear

indeed contaminated by nuclear death ash, which
137

60

Cs and Co. Later, I became the first to

Fuel Reprocessing Plant: Distribution andsuccessfully detect 237Np (0.0115±0.0008 Bq/g-dry)

Behaviors of Nuclides of T ransuranium

derived from the Bikini Atoll nuclear test in a

Elements in Coastal Sediments

chemical separation and α -particle measurement

Since about 1990, in collaboration with Dr. D. J.

included[32]. The radioactivity of
from

237

U at the time estimatedAssinder of the University of Wales in UK, I have

Np adhered on the leaves of the windmill

conducted research in the Irish Sea, which has

237

6palm was 1.3 × 10 Bq/g-dry.

been heavily contaminated by highly concentrated

Based on this estimate, the total radioactivity

radioactive wastewater from the Sellafield Nuclearof the death ash itself was further estimated. The

Fuel Reprocessing Plant. Our research has

6calculation was as follows: 10 /0.2 (the literature
value of how much the radioactivity due tofocused on the sediments (core samples) of the237

Ucoastal sea surrounding the reprocessing plant.

accounts for the total radioactivity)/0.01-0.001 (ourThe objectives of our research have been to

assumed fraction of the death ash in the dry massmeasure the state of contamination, distribution,of the windmill palm sample) = 5 × 109 – 5 × 1010

and accumulation of nuclides of transuranium

Bq/g of the death ash. The calculated value falls inelements, especially 237Np, by analyzing thethe range of very intense radioactivity. The mostsediments, and to elucidate the migrator y

17

放射化学

第 35 号

2017

grade plutonium in 1952, and the second one

behaviors of these elements to the sediments.
The coastal area is the most active site ofbegan operations in 1964. Only one other plant,

material exchanges (formation and consumption)

the La Hague plant in France, is comparable to theand cycles. Viewed from a chemistry perspective,

Sellafield facilities in terms of scale and operational

the area is a site for not only the dispersion

record. Since 1952 Sellafield has released low levelof materials but also for the insolubilization,

radioactive wastewater into the Irish Sea about 2

precipitation, and resolubilization of dissolved

km offshore from the coast. The release has beenmaterials. Fr om a biology perspective, theno more than the target level of annual release.

metabolism of materials is active and concentrated

The level of the annual release peaked in thein this ar ea. Resear ch on the behaviors of

1970s but was drastically reduced in the 1980s due

nuclides of transuranium elements, many of

to various mitigation measures. The cumulative

which are biologically hazardous α -emitters andamounts of released 137Cs, 239,240Pu, and 241Am

have long lives, in the coastal area provides only

until 1990 were 3 × 10 4 (atmospheric nuclear

a transitional view of the process because theweapons tests: 1.3 × 106), 7 × 102 (1.3 × 104), andprocess has only be observed for approximately 60

9 × 102 (3 × 103) TBq, respectively. Most of theyears of contamination.

plutonium, americium, and curium were released

Farsighted persistent research is necessar y,in particulate forms composed of flocs of which the

but generally normal coastal environments aremain constituent is iron (III) hydroxide Fe(OH)3,

not ideal for such research because their levels of

whereas neptunium, most likely neptunium

contamination are too low to be detected. The Irish(V), was released in a mixed form of dissolved

Sea in the UK is the most ideal field for studying

and undissolved states with slightly more in thethe state and migratory behaviors of these kinds

dissolved state. The released species containedof transuranium elements. The sediments in the

hot particles that emitted α -particles. However, it

coastal areas are contaminated with few thousand

was reported that once these hot particles weretimes higher concentrations of239,240

Pu thanreleased into the environment, they would become

the coastal areas in Japan, where the sur facesoluble in a few months.
By measuring the concentration of 237Np,

sediments are contaminated by only a few Bq/
kg concentration of 239,240Pu. Most of the nuclear

238,239,240,241

Pu, 241,242m Am, 242,243,244 Cm and 99 Tc

facilities in Japan are located in the coastal areas.

and their isotopic ratios in the sediments

If we consider this fact, a systematic qualitative as

sampled over a broad area on the coasts andwell as quantitative understanding of the overallriver mouth of the Irish Sea [34-42], I estimatedpicture of the actual state of the abovementioned

the amount of release from the nuclear powerprocesses is impor tant, not only from anplants and elucidated the migrator y behaviors

environmental radioactivity research point of viewof radionuclides in the coastal area such as thebut also from a geochemistr y research point of

behaviors in the intertidal zones and the mobility

view.

of nuclides (Tc > Cs > Np > Am ≈ Pu). Additionally,

nuclear power center spread across Cumbria in

I elucidated the presence of 242mAm (T1/2 = 141 y,IT) and the released amount [39]. There are two

North West England, which includes nuclear fuelpossible migration mechanisms for the diffusion

processing facilities, reactors, fuel reprocessing

and migration of radionuclides released intoplants, and storage spaces for nuclear fuel andthe Irish Sea to the coastal area: dif fusion in a

wastes. After World War II, the first reprocessing

dissolved state by ocean currents and dispersion

plant was commissioned to produce weapons-

in a par ticulate state from highly concentrated

The Sellafield nuclear facilities are a huge

18

放射化学

第 35 号

2017

contaminated sediments near the water outlet.

doses at low dose rates over a prolonged time;

Using the simple model of Mackenzie et al. tohence, applying the risk from radiation exposure

express the transport mechanism in a particulate

over an instantaneous time of an atomic bomb

state (dependent on the supply from the

explosion to low-dose/low-dose-rate radiation

reprocessing plant, accumulation in the sediments

exposure has been questioned. Therefore, tonear the outlet, decay, dispersion of par ticles,

provide realistic solutions to this difficult problem,and resolubilization), I calculated a model of

it is essential to conduct surveys and research on

the sediment cores measured in this research.

cases of a large group of subjects who have been

The result indicated that the computation model

exposed to low radiation doses at low dose rates

reproduced the measured depth profile well.

over an extended period.

The amount of released radioactive substances

At the Semipalatinsk Nuclear Test Site of thedecreased by more than two orders of magnitudeformer Soviet Union, a number of nuclear tests,

in the 1980s. In conjunction with this decrease,including 26 aboveground, 86 atmospheric and 346

the inter nal radiation dose for human bodies

underground, were conducted from 1949 to 1989,

was initially expected to decrease by more than

without notifying the surrounding residents of thetwo orders of magnitude. In reality, it actually

radiation risk from atomic bomb in the early years,

decreased only by an order of magnitude. Thus,

which allegedly forced a few hundred thousand

the observations in the Irish Sea provide a warning

people to be exposed to different doses of radiationthat once long-life radionuclides contaminate

from low doses (at a low dose rates) to high doses.

coastal and intertidal areas, their impact is long

Globally, aboveground and atmospheric nuclear

lasting [42].

tests were conducted in a number of locations,

Currently there are uncer tainties about theincluding Nevada in the United States, but inreleased amount of transuranium elements fromvery few cases were the test sites surrounded by

the Fukushima Dai-ichi nuclear disaster into

many local residents. Moreover, very few groups

the coastal areas. However, the amount to dateof people had been exposed to radiation in a wide

is below a negligible level. Current sur veys andrange of low dose rates for a prolonged period.

researches have primarily focused on the behavior

Hence, the group of residents in Semipalatinsk isand movement of radioactive cesium.

considered the most suitable group of subjects.
In 1994, I first went to Semipalatinsk as

3.4. Environmental Radioactivity Issues around thea person in scientific r esear ch fund of the

Semipalatinsk Nuclear Test Site in the Former

Kazakhstan’s Economic Recover y andSoviet Union and Radiation Dose of Local

Environmental Problems research group of

Residents

Professor Tsuneo Tsukatani of Kyoto University.

Research on the ef fects of radiation on the

Since then, I have engaged in research to provide

human body has been based on a cohor t of asolutions to the aforementioned problems in

few hundred thousand people affected by a highcollaboration with the Professor Masaharu Hoshi

radiation dose at a high dose rate due to the atomic

research group of the Research Institute forbombings in Hiroshima and Nagasaki, where theRadiation Biology and Medicine at Hiroshima

impact on carcinogenicity, life expectancy of the

University and researchers, B. I. Gusev, K. N.

cohor t, etc., have been sur veyed. International

Apsalikov, et al., of the Institute of Radiation Safety

Commission on Radiological Protection (ICRP)

and Ecology in Semipalatinsk, Kazakhstan.

has approved the effects. However, many common

The characteristic of the radiation exposureradiation exposure cases are by low radiation

suffered by the residents around Semipalatinsk

19

放射化学

第 35 号

is not direct exposure to γ rays and neutrons, but

2017

regions.

exposure to radioactive fallout from radioactive

Initially, we thought that the ground around theclouds dispersed in the atmosphere, which had

test site was contaminated by highly concentrated

fallen over a 200–300 km range and influenced

137

people’s health. By this radiation exposure, thecontamination by 137Cs in the communities nearresidents in the environs reportedly suffered 30

the test site was in the range of a few thousand

to 250 cSv of external radiation (cumulative doseto a few tens of thousands Bq/m2, which wasfrom 1949 to 1992) as well as a great amount of

unexpectedly low, whereas contamination byinternal radiation from 40 to 300 cSv. However,plutonium, a material used in atomic bombs,

these external and internal radiation doses were

was relatively high (a few thousand Bq/m 2).

those that scientists in the former Soviet Union

Our research also demonstrated that most of theand Kazakhstan had estimated primarily using

plutonium in the soils near the test site existed asmathematical models. Therefore, the validity of thepart of aggregates (soils, etc.) and was abundant

models, including the estimated doses, has longas hot particles.

Cs. However, our r esearch r evealed that

Then, we focused our researches on the village

been a subject of debate.
We tried to determine the detailed state ofof Dolon (110 km nor thwest of the test site),radioactively contaminated soils (detectable

which was most seriously af fected by the firstnuclides today are 137Cs, 90Sr, and the isotopes oftest in August 1948. We implemented a detailed

plutonium) inside and outside the communities

sur vey, being focused on the position and width

where the residents used to live at the time ofof the area where the radioactive cloud passed

the nuclear tests to estimate the radiation dose[58]. To estimate the external radiation dose, infrom the amount of137

we also conducted

129

collaborative research with Assistant Professor

Cs deposition. In addition,
I measurements in soil,

T. Imanaka of Kyoto University, we used a simple

Pu and 238U measurements including theirmodel that considered the amount of 137Cs fallout

240

Pu/239Pu and 234U/238U ratios in human tissues,at the time of the test (10,000-20,000 Bq/m 2)

and U isotope measurements in drinking water.

as well as the other nuclides of nuclear fission

Fur thermore，to evaluate dose as exactly as

products (the fractionation of fission products

possible，thermoluminescent dosimetr y (TLD)

was considered) inferred from the distribution ofof building bricks was also carried out together

137

with measurements of the electron spin resonance

500 mGy (absorbed dose; the medical effects of(ESR) for the teeth of those exposed to radiation

radiation not taken into account) [59]. This value(Hoshi research group of Hiroshima University)

was almost the same as the one estimated from the[43-59].

building blocks (by TLD) and the teeth samples

239,240

Cs fallout today. The estimated dose was aroundI have made mor e than 20 trips to(by ESR), suggesting that the accumulation of

Semipalatinsk and visited many regions, including

residual 137Cs can provide a valid estimation of thelocal communities scattered around the test

external radiation dose. This kind of approach hassite, to collect mostly soil (and drinking water)

been applied to other villages: Sarzhal (110 km

samples. I brought those samples back to Japan tosoutheast from the hypocenter), Karaul (200 km

primarily analyze them for137

Cs and the isotopes

from the hypocenter), the village of Kaynar (140of plutonium. A total of more than one ton of

km southwest from the hypocenter), to primarily

soil samples was brought back to Japan at a rateestimate the external radiation dose.

of 50–100 kg per trip. To elucidate the state of

I really find it rather difficult to estimate thecontamination, we researched a broad range ofappropriate radiation dose, as the estimate must

20

放射化学

第 35 号

2017

include the internal radiation dose. A lesson thatwhich was af fected by a massive ear thquake

I learned from the Fukushima nuclear disaster(magnitude 9.0) that occurred off the Pacific coastis that conducting a sur vey of the individualof Tohoku and subsequent tsunamis (The 2011

radiation (both external and internal) dose for as

Tohoku ear thquake, also known as the Great

many residents as possible from the early stage

East Japan Earthquake). These events resultedof the post-disaster period with routine follow-

in an unprecedented catastrophic disaster where

up medical exams is crucial and must be givena massive ear thquake disaster and a nuclear

priority. The ultimate judgment of the risk of low

radiation accident were combined to synergize

radiation dose against humans may have to resort

the damage. The vast amount of sur vey andto epidemiological data collected through this kind

research data have elucidated an outline of theof unglamorous survey and research.

accident, the amount of radionuclides released
into the environment, especially radioactive
iodine (131I) and radioactive cesium (134Cs, 137Cs),

3.5. JCO Criticality Accident at Tokai-mura, Japantheir behaviors, the situations of environmental

A criticality accident occurred on September

contamination, radiation dose, etc. [65].

30,1999 at the uranium conversion facility of
the JCO Company Ltd. in Tokai-mura, Japan. A

In the early stage of the post-accident

collaborating science investigation team wasperiod, ver y little information was available onorganized in two groups: the first to carr y out

the nuclides of transuranium elements suchresearch on the environmental impact (theas plutonium and 90Sr, which are impor tant toenvironmental research group) and the second

estimate the impact of radiation damage. This

to assess the radiation efforts on residents (thewas because these nuclides are α - and β -emitters,

biological research group) [60]. I engaged inwhich are difficult to measure directly. Common

the evaluation of neutron-induced radionuclides

nuclear reactors using uranium fuel produce

and fast neutron fluxes leaked from the accident

plutonium. Among the af fected reactors in thisbuilding to the outside. The former focused

disaster, the Unit 3 reactor used MOX fuel, which

24

on nuclides such as Na,

46

59

contained plutonium as par t of its fuel. Hence,

La, all of which are produced by (n, γ )local residents immediately raised grave concerns[61]. Furthermore, in order to confirm whether

over the release of highly toxic plutonium into theuranium which was handled was released byenvironment.

andthe accident or not, U isotopes (

Co

65

Zn

140

Sc, Fe,60

234,235,238

U) wereInitially after the accident, TEPCO reported themeasured in soil around the criticality accident

detection of about 100 times higher radioactivity

building by α -particle spectrometry and ICP-MS

ratio of 238Pu/239,240Pu (around 2) than that of[62]. For estimating the fast neutron flux, 54Mn

global fallout (about 0.03) in the samples taken at

by Fe(n, p) reaction [63] and P by Cl(n, α )reaction were successfully measured [64].

several sites within the Fukushima Dai-ichi nuclear

54

32

35

power plant, suggesting the release of trace
amount of plutonium derived from the accident,

3.6. Fukushima Dai-ichi Nuclear Disaster:of which the level of 239,240Pu was fairly low. In

Release of Nuclides of the Disaster-derived

April 2011, the concentration of plutonium andTransuranium Elements

its isotopic ratio were measured in soils sampled

O n M a r c h 11, 2011, h u g e a m o u n t s o f

at the side of a road connecting Iwaki City toradioactive substances were released from

Fukushima City outside the 20-km zone from thethe Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant

Fukushima Nuclear Power Plant (Hoshi groupof Tokyo Electric Power Company (TEPCO),

of Hiroshima University) and in Iitate Village

21

放射化学

第 35 号

2017(Imanaka group of Kyoto University). In May

These samples, which we called black substances

2011, the same techniques were used to measuresince they look black, were contaminatedsoils sampled in Okuma Town near the nuclear

with highly concentrated 134 Cs and 137Cs. It

power plant (Koike group of Tohoku University).

was speculated that they had become highly

239,240

Pu, but only inconcentrated by the accumulation of radionuclides

low levels. Fur thermore, the above-mentioned

released from the nuclear power plant, which had

238

Pu/239,240Pu ratio was around 0.03. The results

initially fallen on the asphalt surfaces of roads or

could not provide a definitive proof of the existence

spaces but was then carried away by wind and rainof plutonium derived from the nuclear power

to the roadsides. We considered these to be ideal

plant [66]. Zhen et al. of the National Institutesamples for measuring the isotopic ratio.

Most samples containedof Radiological Sciences (NIRS) repor ted that

With special permission for entr y from local

the 241Pu/239,240Pu ratios in several soil and fallenmunicipalities near the Fukushima Daiichi

leaf samples were in excess of 100 (the current

Nuclear Power Plant (Minamisoma City, Namie

ratio is around 1.2 in global fallout), verifying theTown, Futaba Town, Okuma Town, and otherspreading of plutonium derived from the nuclear

municipalities located south of the power plant),

power plant into the environment.

we collected black substances, fallen leaves, andWhen uranium fuel is bur ned in a nuclear

soil core samples to estimate the amount ofreactor, nuclear reactions between uranium innuclear fallout at approximately 150 sites in thesethe fuel and neutrons produce various isotopes

municipalities from September to November inof plutonium. Fur thermore, nuclear reactions

2012. In many spots near the nuclear power plant,

between newly produced plutonium and neutrons

the reading of Aloka dosimeters went off the scale

produce various isotopes of plutonium; the higher(> 30 μ Sv/h at 1 m above the ground). Except forthe bur n-up of nuclear fuel, the greater thethe soil cores, all the collected samples (i.e., blackpresence of isotopes against 239Pu. Hence, to detect

substances and fallen leaves) were contaminatedor identify the presence of plutonium derived fromwith highly concentrated radioactive cesium (aa nuclear power plant, it is essential to examine thefew million to a few tens of million Bq/kg). Only

isotopic ratio of plutonium as well as concentration238

of plutonium. Moreover, nuclear power plants also

samples. In contrast, 238Pu, 239,240Pu, 241Pu, 241Am,

produce elements with a greater atomic number

242

Pu and 239,240Pu were detected in the soil corethan plutonium, such as americium (241Am) andCm and 243,244Cm were easily detected in theblack substances and fallen leaves samples. Eachcurium (242Cm, 243Cm, and 244Cm). In high burn-sample of 40-70 g was used to analyze. We also

Cm (T1/2 = 162 d, α ) contributes mostmeasured 236U using AMS [67-70]. These data

toward the intensity of all the α -particles emitted

allowed us to estimate not only the accumulationby the nuclides of transuranium elements in theof 239,240Pu derived from the nuclear power plant

early stage. If plutonium derived from a nuclear

but also reliable ratios of radioactivity among theseup fuel,242

power plant is indeed released,242

Cm with anuclides.

greater radioactivity than plutonium is likely to befound along with243

Cm andThe accumulation of the nuclear plant-derived

244

239,240Cm.

Pu estimated from the soil core samples

Based on this assumption, we tried to detect

ranged from nearly 0 Bq/m2 to 2.8 Bq/m2 withthese nuclides. Soil samples taken by standard

an average of 0.20 ± 0.37 Bq/m2, which is a very

core samplers had a small cross section, making

small quantity. The 239,240Pu/137Cs activity ratio wasthem unsuited for detection. Instead we focusedon the order of 10-7. The ratio of nuclides in ourroadside dust samples including soils and so on.

measured samples were compared with the ratio

22

放射化学

第 35 号

2017of nuclides in a reactor core inventory estimatedfrom continental Asia, I obtained systematic databy Nishihara et al. of the Japan Atomic Energyof 210Pb and 7Be in fallout (sometimes including

Agency. These two ratios agreed fairly well, except

atmospheric aerosol). I compiled the transport and239,240137

Pu/ Cs. This result seemingly suggested

elimination mechanisms of these contaminants.

that plutonium, americium, and curium, including

My observations on the fluctuation of the amount

for

236

uranium ( U), were likely to be released, mostlyof these contaminants generally agree with thewithout being separated, as par ticulate carr y-long-term cycles of El Nino and La Nina. The

over together with steam. I think that these data

paper about this accomplishment was received

are quite valuable for estimating the burn-up of

as one exemplifying the impor tance of a long-a nuclear reactor and the extent of fuel damage

term dataset and is distinguished as a frequently

in a nuclear meltdown or melt-through as wellcited paper in the J. Environ. Radioactivity [81,82].

as to compare and examine diffusion and falling

Also, the deposition of cosmogenic radionuclide

behaviors of refractor y elements (Pu, etc.) and35

volatile elements (Cs, etc.).

Sea of Japan Sea [83] was studied, together with

S and sulfate in a heavy-snowfall area facing thethe transport of carbon-bearing dusts from Iraq toJapan during Iraq’s War [84]. Furthermore, I have

3.7. Research related to the Estimation of Internal
Radiation Dosevigorously promoted radiometric dating using

Along with the above environmental

uranium, thorium, and nuclides of their series, αradioactivity researches, I have also engaged inrecoil research related to uranium in undergroundplenty of researches on the estimation of internal

water, research on lake water circulation (Lakeradiation doses. I have measured 1)

226

Biwa, etc.) using radionuclides of 210Pb andRa in bones

and teeth [18-19], 2) 210Pb and 210Po in human210

Po [85] as well as 22 Na [86,87], etc., andtissues [71], hairs [72], daily diet [73,74,], marine

paleoclimatology (using very long core sediments

organisms [75], etc., 3) 239,240Pu in human organs

in Lake Baikal in Russia and Lake Khuvsgul in[76] and U and Th in diet [77,78]. Abroad, I have

Mongolia [88-91]). Plutonium concentration

measured 4) uranium isotopes in under waterand 240Pu/239Pu atomic ratio in liver from Squidand drinking water in villages around thecollected in the coastal areas of Japan was

Semipalatinsk Nuclear Test Site in Kazakhstan

successfully measured as indicator for evaluating[80] and plutonium ( 239,240Pu, and 240Pu/ 239Pu

the contamination of Pu in the marine environment

ratio) and uranium isotopes in human tissues of[92]. In collaboration with Associate Professor

residents there [57].

A. Sakaguchi of the Hiroshima University, we
also measured 236U using the accelerator mass

4. Applied Research for Geochemistr y andspectrometer (AMS) in the Vienna Environmental

Environmental Chemistry

Research Accelerator (VERA) at the University

Taking advantage of my broad knowledgeof Vienna, Austria, and estimated the amount ofand data about the development of methods toglobal fallout (about 900 kg) for the first time [93].

measure trace amount of radionuclides as well as

After that, we applied this AMS measurement

the distribution and composition of isotopes, I havemethod to the Hiroshima atomic bomb [94].

also conducted applied researches in the fields

Moreover, we have focused on the chemicalof geochemistr y and environmental chemistr y.

properties of uranium, and proposed the idea of

In my more than 20-year research project withusing 236U as a possible oceanic tracer to track themonthly measurements until 2013 on the cross-circulation of deep ocean water instead of 137Cs.

border transpor t mechanism of contaminants

The surface concentrations and depth profiles of

23

放射化学

第 35 号

236

strata (the salinity dependence of adsorption and

U in the Japan Sea have been measured for this
236

2017

U as a newdesorption of radium was verified experimentally).

oceanic circulation tracer was groundbreaking,

There are a number of issues that have yet to be

purpose [95,96]. This idea of using236

and now

U is an impor tant tracer nuclide in

examined, but it is significant that our researchoceanography. In Japan, Associate Professor A.

showed one possible mechanism for creating the

Sakaguchi of the Tsukuba University has been

so-called highly radioactive springs [97-102].

promoting research on this tracer application.

Other than radium researches, disequilibrium

I am also interested in radioactive springs

with 238U and 234U was carried out using hot springamong mineral hot springs, especially thewater at the Tatsunokuchi-spa, Ishikawa, Japan,

origin of highly radioactive

226

Ra spring water.

It is known that highly radioactivein which the highest value of ca.50 was observed

226

among the spring waters of mor e than 150

Ra, whiche x c e e d s 100 B q / k g , i s f o u n d i n f a r m o r esurveyed until now [103].

concentrated saline water than seawater, such
5. Acknowledgement

as salt water in oil fields of some countries. In

It is truly an honor to receive the 2016 Japansome areas, a positive cor relation has been
obser ved between the concentrations of

226

Ra

Society of Nuclear and Radiochemical Sciences

and salt. To answer the question of why

226

Ra

Award. I am deeply indebted to my mentors,

is found in a high concentration in some spring

Masanobu Sakanoue and Kazuhisa Komura,water, many studies were conducted in terms ofprofessors emeritus of Kanazawa University.

dissolution of rock, α recoil, salt concentration-

Although both are deceased, I am grateful for theirdependent radium ion exchange, adsorption andfriendship and guidance early in my career. Also,

desorption reactions, etc., but the answers that the

I would like to thank Professor Kaoru Ueno of thestudies tried to provide had many uncertainties.

LLRL, and Professors Emeritus Kou Sakamoto

Consequently, together with Dr. J. Tomita of myand Takashi Nakanishi of the Radiochemistr y

student (now, Japan Atomic Energy Agency),

Course of Department of Chemistry in the Faculty

we changed my focus to hot saline undergroundof Science at Kanazawa University, who have beenwater (most is used for hot springs) taken froman invaluable source of inspiration and advice

drilling wells deeper than 1000 m created withsince my undergraduate days. I believe that thisadvancing drilling technologies in coastal areas

award is a result of everyone’s efforts at the Low

and sedimentar y basins. We demonstrated theLevel Radioactivity Laborator y (LLRL). I am

ubiquitousness of radioactive springs with a highdelighted to be a part of such a wonderful team.

226

Ra content (> 1 Bq/kg) in coastal areas andI truly appreciate all the suppor t and guidance

sedimentar y basins. In conjunction with thisextended to me by many researchers. This award

research, I measured the isotopes of uranium,

is also a result of the support of many professors,

thorium, and radium in the core samples taken

researchers, predecessors, and students who havefrom boring wells for hot springs and showed acollaborated in the research. I appreciate the timeplausible mechanism for creating hot springs with

I spent with each and every one. I wholeheartedly

a high226

Ra content. The mechanism is as follows.

thank everyone involved, and look forward to the

Radium, which is produced by the α -recoil fromprosperous future of the Japan Society of Nuclear

thorium primarily in the sur face layer of rocks

and Radiochemical Sciences.

(coating layer), is retained in the water layers.
This process is facilitated by a saline environment
derived from fossil salt water contained in deep

24

放射化学

第 35 号

References

2017

166 (1991).

[1] M. Yamamoto, JNRS, 32, 42-54 (2015) (In[18] H. Kawamura, M. Yamamoto, Y. Igarashi, K.

Japanese).

Shiraishi, K. Ueno, Health Phys., 61, 615-622[2] M. Yamamoto. J. Radioanal. Nucl. Chem., 90,(1991).

401-408 (1985).

[19] M. Yamamoto, M. Hinoide, Y. Ohkubo, K.

[3] M. Yamamoto, K. Komura, M. Sakanoue,

Ueno, Health Phys., 67, 535-540 (1994).

Radiochim. Acta, 29, 205-208 (1981).

[20] M. Yamamoto, K. Komura, M. Sakanoue,[4] K. Komura, M. Sakanoue, M. Yamamoto,

Americium and Curium Chemistr y and

Health Phys., 46, 1213-1219 (1984).

Technology (D. Reidel Pub. Company, US),[5] M. Yamamoto, K. Chatani, K. Komura, K.

pp. 275-292 (1985).

Ueno, Radiochim. Acta, 47, 63-68 (1989).

[21] M. Yamamoto, Doctor Thesis of Tsukuba[6] C. K. Kim, Y. Takaku, M. Yamamoto, H.

University, pp.1-175 (1986).

Kawamura, K. Shiraishi, J. Radioanal. Nucl.

[22] M. Yamamoto, K. Komura, M. Sakanoue, J.

Chem.,132, 131-137 (1989).

Radiat. Res., 24, 237-249 (1983).

[7] Y. Igarashi, C. K. Kim, Y. Takaku, K.

[23] M. Yamamoto, K. Ueno, H. Amano, JAERI-

Shiraishi, M. Yamamoto, Anal. Sci., 6, 157-

Memo 09-063, pp.1-80 (1997).

164 (1990).

(In Japanese)[8] G. Rosner, R. Winkler, M. Yamamoto J.

[24] M. Yamamoto, K. Komura, M. Sakanoue, J.

Radioanal. Nucl. Chem., 173, 273-281 (1993).

Radiat. Res., 24, 250-258 (1983).

[9] M. Yamamoto, Y. Yamauchi, K. Chatani, S.

[25] M. Yamamoto, K. Komura, M. Sakanoue J.

Igarashi, K. Komura, Radiochim. Acta, 51,

Radiat. Res., 26, 211-223 (1985).

85-95 (1990).

[26] M. Yamamoto, K. Komura, M. Sakanoue J.

[10] M. Yamamoto, H. Kofuji, A. Tsumura, S.

Radiat. Res., 24, 250-258 (1983).

Yamazaki, K. Yuita, K. Ueno, Radiochim.

[27] M. Yamamoto, K. Kawai, K. Zhumadilov, S.

Acta, 64, 217-227 (1994).

Endo, A. Sakaguchi, M. Hoshi, T. Imanaka,[11] K. Bunzl, H. Kofuji, W. Shimmack, A.

M. Aoyama, Study repor t on radioactive

Tsumura, K. Ueno, M. Yamamoto,

fallout with black rain due to the Hiroshima

Health Phys., 68, 89-93 (1995).

a t o m i c b o m b , M a y 2010, p .79-88 ( I n[12] M. Yamamoto, S. Igarashi, K. Chatani, K.

Japanese).

Komura, K. Ueno, J. Radioanal. Nucl. Chem.,[28] M. Yamamoto, A. Sakaguchi, K. Zhumadilov,

138, 145-152 (1990).

M. Hoshi, S. Endo, T. Imanaka, Y. Miyamoto,[13] M. Yamamoto, K. Komura, J. Radioanal.

IPSHU English Research Report Series No.

Nucl. Chem., 147, 165-176 (1991).

28, Institute for Peace Science, Hiroshima[14] M. Yamamoto, Y. Yamauchi, K. Chatani, S.

University,, p.37-44 (2012).

Igarashi, K. Komura, Radiochim. Acta, 51,[29] A. Sakaguchi, K. Kawai, P. Steier, F. Quinto,

85-95 (1990).

K. Mino, J. Tomita, M. Hoshi, N. Whitehead,[15] M . Ya m a m o t o , K . K o m u r a , K . U e n o ,M. Yamamoto, Sci. Tol. Environ., 407, 4238-

Radiochim. Acta, 46, 137-42 (1989).

4242 (2009).

[16] M. Yamamoto, M. Sakanoue, K. Komura,[30] M. Yamamoto, M. Hoshi, K. Zhumadilov,

K. Ueno, JHPS, 24, 321-329 (1989) (InS. Endo, A. Sakaguchi, T. Imanaka, Y.

Japanese).

Miyamoto, Revist: The Hiroshima A-bombwith a Database, Volume 2 Hiroshima City[17] M. Yamamoto, H. Kawamura, Y. Igarashi, K.

2013, ISBN 978-4-9905935-1-3, 35-43 (2013).

Shiraishi, K. Ueno, Radiochim. Acta, 55, 163-

25

放射化学

第 35 号[31] A. Sakaguchi, K. Kawai, P. Steier, T. Imanaka,

2017

T. Nagatomo, G. I. Gusev, Health Phys., 73,

M. Hoshi, S. Endo, K. Zhumadilov, M.

524-527 (1997).

Yamamoto, Sci. Total Environment, 408,

[46] M. Yamamoto, A. Tsumura, T. Tsukatani,

5392-5398 (2010).

Radiochim. Acta, 81, 81-87 (1998).

[32] M. Yamamoto, T. Ishiguro, K. Tazaki, K.

[47] M. Yamamoto, M. Hoshi, J. Takada, A. Kh.

Komura, K. Ueno, Health Phys., 70, 744-748

Sekerbaev, B. I. Gusev, J. Radioanal. Nucl.

(1996).

Chem., 242, 63-74 (1999).

[33] M. Yamamoto, IPSHU Research Repor t[48] M. Yamamoto, M. Hoshi, J. Takada, T.

Series，Hiroshima University, ISSN 1342-

Tsukatani, S. Oikawa, I. Yoshikawa, T.

5965, No.41, 39-54 (2009). (In Japanese)

Takatsuji, A. Kh. Sakerbaev, B. I. Gusev,[34] M. Yamamoto, Y. Yamauchi, K. Komura,

Plutonium in the Environment (A. Kudo,

K. Ueno, D. J. Assinder, J. Radioanal. Nucl.

Ed.), Elsevier Science Ltd., pp. 375-399

Chem., 154, 299-307 (1991).

(2001).

[35] D. J. Assinder, M. Yamamoto, R. Seki,[49] M. Yamamoto, M. Hoshi, J. Takada, S.

Y. T a k a k u , Y. Ya m a u c h i , J . E n v i r o n .

Oikawa, I. Yoshikawa, T. Takatsuji, A. Kh.

Radioactivity, 14, 135-154 (1991).

Sekerbaev, B. I. Gusev, J. Radioanal. Nucl.

[36] D. J. Assinder, M. Yamamoto, C. K. Kim, R.

Chem., 252 (2), 373-394 (2002).

Seki, Y. Takaku, J. Radioanal. Nucl. Chem.,[50] A. Sakaguchi, M. Yamamoto, M. Hoshi, K.

170, 333-346 (1993).

N. Apsalikov, B. I. Gusev, J. Radioanal. Nucl.

[37] J. Kuwabara, M. Yamamoto, H. Nagai, K.

Chem., 260 (3), 543-555 (2004).

Komura, K. Ueno, D. J. Assinder,[51] M. Yamamoto, M. Hoshi, J. Takada, A.

J. Radioanal. Nucl. Chem., 197, 369-385

Sakaguchi, K. N. Apsalikov, B. I. Gusev, J.

(1995).

Radioanal. Nucl. Chem., 261(1), 19-36[38] J. Kuwabara, M. Yamamoto, D. J. Assinder,（2004）.

K. Komura, K. Ueno, Radiochim. Acta, 73,[52] M. Yamamoto, M. Hoshi, J. Takada, A.

73-81 (1996).

Sakaguchi, K. N. Apsalikov, B. I. Gusev, J.

[39] M. Yamamoto, J. Kuwabara, D. J. Assinder,

Radioanal. Nucl. Chem., 261(3), 523-545

Radiochim. Acta, 83, 121-126 (1998).

(2004).

[40] J. Kuwabara, M. Yamamoto, S. Oikawa, K.

[53] M. Hoshi, M. Yamamoto, J. Takada, A.

Komura, D. J. Assinder, J. Radioanal. Nucl.

Sakaguchi, K. N. Apsalikov, B. I. Gusev,

Chem., 240, 593-601 (1999).

Indian J. Rad. Res., 1(1), 1-20 (2004).

[41] M. Yamamoto, A. Syarbaini, H. Kofuji, A.

[54] A. Sakaguchi, M. Yamamoto, M. Hoshi, T.

Tsumura, K. Komura, K. Ueno, J. Radioanal.

Imanaka, K. N. Apsalikov, B. I. Gusev, J.

Nucl. Chem., 197,185-194 (1995).

Radiat. Res., 47, Suppl., 101-116 (2006).

[42] M. Yamamoto, The Society of Sea Water[55] M. Yamamoto, M. Hoshi, A. Sakaguchi, K.

Science, Japan, 57, 192-204 (2003). (InShinohara, K., Kurihara, K. N. Apsalikov,

Japanese).

B. I. Gusev, J. Radiat. Res., 47, Suppl., 85-94[43] M. Yamamoto, A. Tsumura, Y. Katayama,(2006).

T. Tsukatani, Radiochim. Acta, 72, 209-215[56] S. Endo, J. Tomita, K. Tanaka, M. Yamamoto,(1996).

S. Fukutani, T. Imanaka, A. Sakaguchi, H.

[44] M. Yamamoto, T. Tsukatani, Y. Katayama,

Amano, H. Kawamura, H, Kawamura, K. N.
Apsalikov, B. I. Gusev, Neil E. Whitehead, S.

Health Phys., 71, 142-148 (1996).

Shinkarev, Radiat. Environ. Biophys., 47, 359-

[45] J. Takada, M. Hoshi, A. Endo, M. Yamamoto,

26

放射化学

第 35 号

365 (2008).

2017[70] M. Yamamoto，A. Sakaguchi，Chikyukagaku,[57] M. Yamamoto, S. Oikawa, A. Sakaguchi, J.

49,173-184 (2015). (In Japanese)

Tomita, M. Hoshi, K. N. Apsalikov, Health[71] Y. Takizawa, L. Zhao, M. Yamamoto, T. Abe,

Phys., 95, 291-299 (2008).

K. Ueno, J. Radioanal. Nucl. Chem.,138, 145-

[58] M. Yamamoto, J. Tomita, A. Sakaguchi, T.

152 (1990).

Imanaka. S. Fukutani, S. Endo, K. Tanaka,[72] M. Yamamoto, Y. Yamauchi, H. Kawamura,

M. Hoshi, B. I. Gusev, K. N. Apsalikov,

K. Komura, K. Ueno, J. Radioanal. Nucl.

Health Phys., 94, 328-337 (2008).

Chem., 57, 37-45 (1992).

[59] T. Imanaka, M. Yamamoto, K. Kenta, A.

[73] M. Yamamoto, Hoshasenkagaku, NIRS, 36,

Sakaguchi, M. Hoshi, N. Chaizhunusova, K.

309-313 (1993) (In Japanese).

Apsalikov, Radiat. Environment. Biophys.,[74] M. Yamamoto, A. Sakaguchi, T. Imanaka,

49, 673-684 (2010).

K. Shiraishi, J. Radioanal. Nucl. Chem., 279[60] K. Komura, M. Yamamoto, et al., J. Environ.

(No.1), 93-103 (2009).

Radioactivity, 50, 3-14 (2000).

[75] M. Yamamoto, T. Abe, J. Kuwabara, K.

[61] Y. M u r a t a , T. M u r o y a m a , H . K o f u j i ,Komura, K. Ueno, Y. Takizawa, J. Radioanal.

M. Yamamoto, K. Komura, J. Environ.

Nucl. Chem., 179, 81-90 (1994).

Radioactivity, 50, 69-76 (2000).

[76] Y. Takizawa, T. Abe, M. Yamamoto, R. Yuan,[62] M. Yamamoto, Y. Kawabata, Y. Murata,

J. Radioanal. Nucl. Chem., 156,175-182

K. Komura, Health Phys., 83 (2), 197-203(1991).

(2002).

[77] M. Yamamoto, K. Shiraishi, K. Komura, K.

[63] Y. Murata, T. Muroyama, T. Imanaka, M.

Ueno, J. Radioanal. Nucl. Chem., 185, 180-

Yamamoto, K. Komura, J. Radioanal. Nucl.

185 (1994).

Chem., 255 (2), 359-364 (2003).

[78] K. Shiraishi, T. Tagami, Y. Muramatsu, M.

[64] H. K o f u j i , K . K o m u r a , Y. Ya m a d a , M .

Yamamoto, Health Phys., 78, 28-36 (200).

Yamamoto, J. Environ. Radioactivity, 50,[79] K. Shiraishi, M. Yamamoto, Health Phys., 71,

49-54 (2000).

700-704 (1996).

[65] M. Yamamoto, J. Radioanal. Nucl. Chem.,[80] M. Yamamoto, J. Tomita, A. Sakaguchi,

303, 1227-1231(2015).

Y. Ohtsuka, M. Hoshi, K. N. Apsalikov, J.

[66] M. Yamamoto, T. Takada, S. Nagao, T. Koike,Radioanal. Nucl. Chem., 284, 309-314 (2010).

K. Shimada, M. Hoshi, K. Zhumadilov, T.

[81] M. Yamamoto, A. Sakaguchi, K. Sasaki, K.

Shima, M. Fukuoka, T. Imanaka, S. Endo, A.

Hirose, Y, Igarashi, C. K. Kim, J. Environ.

Sakaguchi, S. Kimura, Chikyukagaku, 46，

Radioactivity, 86, 110-131 (2006).

341-353 (2012) (In Japanese).

[82] K. Hirose, Y. Kikawada, T. Doi, C. C. Su, M.

[67] M. Yamamoto, A. Sakaguchi, S. Ochiai,

Yamamoto, J. Environ. Radioactivity, 102,

T. Takada, K. Hamataka, T. Murakami, S.

514-519 (2011).

Nagao, J. Environ. Radioactivity, 132, 31-46[83] M. Yamamoto, A. Sakaguchi, M. Funatsu,(2014).

H. Kofuji, H. Tokuyama, J. Radioanal. Nucl.

[68] M. Yamamoto, A. Sakaguchi, S. Ochiai, T.

Chem., 268, 569-577 (2006).

Imanaka, J. Radioanal. Nucl. Chem., 300 (3),[84] K. Tazaki, R. Wakimoto, Y. Minami, M.

1045-1052 (2014).

Yamamoto, K. Miyamoto, et al., Atmospheric[69] A. Sakaguchi, P. Steier, Y. Takahashi, M.

Environment, 38, 2091-2109 (2004).

Yamamoto, Environ. Sci. Technol., 78 (7),[85] Y. Ohtsuka, M. Yamamoto, H. Kofuji, K.
Yokota, K. Komura, Chikyukagaku, 35，

3691-3697 (2014).

27

放射化学

第 35 号

85-106 (2001). (In Japanese)

2017[95] A. Sakaguchi, A. Kadokura, P. Steier,[86] A. Sakaguchi, M. Yamamoto, Y. Ohtsuka, K.

Y. Ta k a h a s h i , K . S h i z u m a , M . H o s h i ,Sasaki, Y. Yokota, K. Komura, J. Radioanal.

T. Nakakuki, M. Yamamoto, Ear th andNucl. Chem., 258, 250-258 (2003).

Planetary Sci. Lett., 333-334, 165-170 (2012).

[87] A. Sakaguchi, Y. Ohtsuka, K. Yokota, K.

[96] A. Sakaguchi, A. Kadokura, P. Steier，

Sasaki. K. Komura, M. Yamamoto, Ear th

M. Yamamoto, S. Sakata, J. Tomita, Y.

Plannet. Sci. Lett., 231,307-316 (2005).

Takahashi, Bunsekikagaku, 62,1001-1012[88] A. Sakaguchi, M. Yamamoto, K. Sasaki, K.

(2013).

Kashiwaya, J. Paleolimnol., 35, 1-12 (2006).

[97] J. Tomita, H. Satake, K. Sasaki, A. Sakaguchi,[89] A. Sakaguchi, M. Yamamoto, J. Tomita, K.

M. Inoue, Y. Hamajima, M. Yamamoto, J.

Mino, K. Sasaki, K. Kashiwaya, T. Kawai,Hot. Spring. Sci., 58(4), 241-255 (2009)

Quaternary International, 205, 65-73 (2009).

[98] J. Tomita, H. Satake, T. Fukuyama, K. Sasaki,
A. Sakaguchi, M. Yamamoto,[90] K . K a s h i w a y a , S . O c h i a i , G . S u m i n o ,T. T s u k a m o t o , A . S z y n i s z e w s k a , M .

J. Environ. Radioactivity, 101, 201-210 (2010).

Yamamoto, A. Sakaguchi, N. Hasebe, H.

[99] J. Tomita, T. Takada, S. Tamamura, J.

Sakai, T. Watanabe, T. Kawai, Quaternar yZhang, Y. Takabatake, F. Akita, S. Nagao,

International, 219, 178-187 (2010).

M. Yamamoto, J. Hot. Spring. Sci., 64，146164(2014）.

[91] A. Orkhonselenge, S. K. Krivonogov, K.

[100] J. Tomita, J. Zhang, M. Yamamoto, J.

Mino, K. Kashiwaya, I. Y. Safonova, M.

Environ. Radioactivity, 137, 204-212 (2014).

Yamamoto, K. Kashima, T. Nakamura, J.

[101] S. Tamamura, T. Takada, J. Tomita, S. Nagao,

K. Kim, Ouaternar y Intenational, 290-291,

K. Fukushi, M. Yamamoto, J. Radioanal.

95-109 (2013).

Nucl. Chem., 299, 569-575 (2014).

[92] S. Oikawa, M. Yamamoto, J. Envir on.

[102] M. Yamamoto, J. Tomita, J. Hot. Spring. Sci.,

Radioactivity, 93, 170-180 (2007).

64 (4), 388-401(2015).

[93] A. Sakaguchi, K. Kawai, P. Steier, F. Quinto,[103] M. Yamamoto, T. Sato, K. Sasaki, K. Hama, T.

K. Mino, J. Tomita, M. Hoshi, N. Whitehead,
M. Yamamoto, Sci. Tol. Environ., 407, 4238-

Nakamura, K. Komura,

4242 (2009).

J. Radioanal. Nucl. Chem., 255 (2), 369-373(2003).

[94] A. Sakaguchi, K. Kawai, P. Steier, T. Imanaka,
M. Hoshi, S. Endo, K. Zhumadilov, M.

[Associated other peer-reviewed papers, about 120,

Yamamoto, Sci. Total Environment, 408,

and review and reported papers: about 60]

5392-5398 (2010).

28

放射化学

第 35 号

2017

特集 2016 年度学会賞
奨励賞
笠松良崇（大阪大学大学院理学研究科）
受賞題目：超重元素ラザホージウムの溶液化学研究−共沈実験手法と抽出平衡観測手法の開発−＜授賞理由＞

実験に至る研究を主導的に進めてきた。また笠松

笠松博士は、未だに化学的性質の多くが解明さ

博士は、このような重要な研究成果を挙げると共れていない超重元素を対象とした化学研究の分野に、大学院生の指導、予算やビームタイムの獲得において、「サマリウム共沈法」と「抽出挙動のなどにも大きく貢献している。

反応時間依存性の観測」という 2 種類の新しい方

このように、笠松博士は、超重元素の化学とい法論を確立し、104 番元素ラザホージウムの化学

う放射化学の最先端の研究分野において顕著な成的性質を調べるための基礎的研究を行った。また果を挙げ、将来の発展が大いに期待される若手研105 番元素ドブニウムの化学的性質を調べる研究究者である。そのため日本放射化学会は、笠松良についても成果を挙げている。

崇博士に日本放射化学会賞奨励賞を授与するべき

このうちサマリウム共沈法では、ラザホージウと判断した。

ムの水酸化サマリウムとの共沈挙動を観測するこ（日本放射化学会学会賞選考委員会）とで、その水酸化物錯体の形成を調べる端緒を開いた。これまでの超重元素の溶液化学研究では、＜受賞者の紹介＞

そのほとんどがイオン交換や抽出などの 2 相関分

笠松良崇君は、現在、私の研究室のスタッフで配に基づく手法に限られているが、これは単一原

講師を務めてもらっています。今回の奨励賞の受子（イオン）化学がもたらす制約によるものであ賞に当たって受賞者の紹介をするように仰せつかる。そのような中で、笠松博士は、共沈現象といりましたが、研究内容は本人が紹介するはずです

う単一原子化学ではあり得ない沈澱現象を調べる

ので、本稿ではもう少し広いスタンスで、人となという独自の発想による新しい実験手法を提案

りも交え笠松君の教育研究活動を紹介し、奨励賞

し、新規性の高い研究を行った。

受賞者として、そして日本の放射化学を担う若手

また、これまでの超重元素のイオン交換や溶媒研究者として、期待することを述べたく思います。

抽出などの溶液化学実験では、その寿命の短さと笠松君は、私が大阪大学に着任当初から居た生成率の低さから、超重元素自身の化学平衡の到

学生（研究室の 2 期生）で、4 年生の時から彼達を確認することは出来ていなかった。この点にの学位論文（2006 年）になる超低エネルギー励

ついても、笠松博士は 4 族元素に対して速い抽出起核である 229m-Th に関する研究をしていまし反応系を探すための基礎研究と抽出における分配た。この研究は阪大の放射化学研究室の初代教授

挙動の時間依存性を観測できる装置の開発を並行

である音在清輝先生の NEET（電子遷移による核して進め、固液抽出挙動の時間依存性を調べる手

励起）から続く、原子核と軌道電子の相互作用の法を確立した。

高次過程に関するもので、化学と原子核が係わる

このように、笠松博士は、超重元素化学の発展

興味深い対象であるばかりでなく、基礎研究としを阻んでいる高い壁の内の重要な二つ、すなわちても深遠なものがあります。NEET の発展形とし

2 相関分配法にとらわれない多様な化学量観測やて、私は研究室のテーマとして考えていましたが、化学平衡の下での化学量観測の両方に独自のアイ

ちょうど三頭先生の強いお誘いがあり、永遠と続デアで挑戦し、基礎研究から装置開発、超重元素く共同研究が始まりました。その際ちょうど学生

29

放射化学

第 35 号

2017であった笠松君が填って（填められて）しまい、

元素ラザホージウムの化学的性質を新たに調べる

栄誉ある三頭先生の愛弟子の一人となりました。

ことに成功しています。今後、超重元素化学に新非常な努力に反してポジティブな結果の出ないしい局面を開いて行くと期待しています。

NEET と同じく苦しい研究ですが、その分、研究

このような新しい方法論の開発には、しっかり者として鍛えられる良いテーマと思っています。

とした論理的検討と粘り強さが必要で、それを認

その経験は、現在も学生の指導や自らの研究を進めてもらうにも多大な努力が必要です。前半で触める上で生きていると思います。今回受賞対象とれた 229m-Th の研究での経験が、その困難を乗なった超重元素の化学研究は、彼が JAEA の博士

り越えるのに役立ったのではないかと思います。

研究員（2006-2009 年）として永目さんの研究グ

また、2010 年から研究室のスタッフとして活躍

ループのメンバーとなった際に始めたテーマで、してもらっていますが、学生の研究指導にも熱心

現在も研究室の超重元素チームを率いて精力的にで、彼が主導する新規核壊変と超重元素の両分野進めています。

で、学生と共に新しい展開を始めています。今回

超重元素化学についての当研究室のスタンスの奨励賞の受賞は、笠松君にとって、これまでのは、化学的議論が可能なしっかりしたデータを出努力が報われ、今後の研究に自信を与えるものですこと（第 2 世代化学の展開）ですが、当初はかあり、同時に、我々の放射化学分野の将来に少しなり当該分野自体が方法論的に行き詰まった感じ

責任を感じてもらう良い機会となったと思っていがありました。単一原子対応の全く新しい概念やます。ニホニウムで世間が沸いている、そして第発想の手法開発が必要との考えから、なかなか難

7 周期の元素が全て出揃ったこの時に、単一原子

しい方法論開発を歴代の学生に要請してきまし化学の本当の科学的な化学研究に大きく踏み出すた。笠松君の研究はまさにそれに答えてくれたもべきです。第 7 周期の化学は放射化学が中心になのです。超重元素化学の発展を阻んでいる高い壁

らなければ出来ない化学であり、それを進める責の内の重要な二つ、すなわち 2 相関分配法に囚わ任もあると思います。そしてその責任は、もはや、れない多様な化学量観測、および化学平衡の元で笠松君を含め、この分野で奨励賞に輝いた多くのの化学量観測の両方に独自のアイデアで挑戦し、若手の皆さんにあると思っています。研究でもっ基礎研究から装置開発、超重元素実験に至る全てと騒ぐことを期待しています。最後になりますが、を主導的に進めてくれました。具体的には、「サ

放射化学会の執行部と審査に関係された皆さまのマリウム共沈法」と「抽出挙動の反応時間依存性

ご尽力とご見識に敬意を表します。

の観測」という 2 種類の新しい方法論を確立しま（篠原した。さらにその実験手法により、最近、104 番

30

厚）

放射化学

第 35 号

2017

マルチトレーサーを用いた基礎実験により検証＜奨励賞受賞者による研究紹介＞

し、超重元素への適用性を調べた上で、加速器オ
ラザホージウムの溶液化学

ンライン実験のための装置開発を行い、確立する研究のための新しい分析法

ことができた超重元素に対する新化学実験法であの開発る。マルチトレーサーを用いた実験では、1 族元−共沈法と抽出平素から 16 族元素に至るまで幅広く 35 種類の元素

衡観測法−

をトレーサーとして一度の実験に用いることがで
笠松良崇

き、様々な性質を持つ元素のサマリウム共沈挙動（大阪大学大学院理学研究科）

を調べることができた。結果として、それぞれの元素がキャリアであるサマリウムの挙動とは独立

日本における初めての新元素合成として、理化にそれぞれの元素の水酸化物沈殿、アンミン錯体学研究所の森田浩介先生らのグループによる 113

形成挙動を示すことがわかり、また反応もほとん

番元素の発見が認められたというニュースが、どの条件下で多くの元素が 10 秒の振とうで平衡2015 年の 12 月に日本中を駆け巡った。このように達することがわかった。つまり、挙動の分かっに、原子番号の大きな重元素は、人類が発見してていないトレーサー量の元素に適用してもその水から比較的に日が浅く、新元素とも呼ばれる。特酸化物並びにアンミン錯体の形成挙動を迅速に調に原子番号が 104 番以上となる超アクチノイド元

べることができることが示されたといえる［1］。

素のことを超重元素と呼び、研究するには 1 原子

その後、ラザホージウムの同族元素であるジルコを対象としなければならず、寿命も約 1 分以下とニウム、ハフニウムと擬同族元素であるトリウム

短いために、特にその化学的性質を調べるには大のトレーサーを用いた基礎実験により、より詳細

きな困難を伴う。加速器を用いた重イオン核融合に共沈挙動を調べた。Fig. 1 に示すように、結果反応で生成した生成物をオンラインで実験室へ搬として、アンモニア水中では全ての元素において送しつつ、実験室では 1 原子を対象とした化学分

全量が沈殿したまま溶解せず、水酸化ナトリウム析手法を用いた迅速な分析を多数回繰り返して、溶液中では、ジルコニウムとハフニウムは水酸化

その挙動を観測しなければならない。さらに、検物イオン濃度が高くなるにしたがい、共沈収率が出には α 線測定が必要で、そのための試料調製

100% から低下していき、トリウムは 11 M の水も迅速に行う必要がある。本研究では、これら未酸化ナトリウム溶液中でもほぼ 100% のままで収

だに化学的性質の多くが解明されていない超重元率が低下することはなかった。これらの結果は、素を対象とした化学研究の分野において、「サマ

実際のマクロ量のこれらの元素の挙動として知ら

リウム共沈法」と「抽出平衡観測法」という 2 種

れている溶解度積の大きさと定性的に整合性があ

類の新しい方法論を確立した。さらにその実験手り、各元素の化学的性質を反映した結果が得られ法により、104 番元素ラザホージウムの化学的性質を新たに調べることに成功した。
サマリウム共沈法
サマリウム共沈法では、ラザホージウムの水酸化サマリウムとの共沈挙動を観測することで、これまで沈殿に関する化学的性質がほとんど調べられた例のなかった超重元素に対して、水酸化物沈殿に関する挙動を調べることに成功し、その水酸化物錯体の形成を調べることができた。この方法は、サマリウムとの共沈挙動にトレーサー

Fig. 1. Coprecipitation yields of Zr, Hf, and Th with 10-s
stirring for the basic solutions added.

量の様々な元素の化学的性質が反映されることを

31

放射化学

第 35 号2017ていることが確認できた。さらに、オンライン実

出実験を行い、それと並行して抽出における分配験用の装置開発及びその性能テストを実際にジル挙動の時間依存性を観測できる装置の開発を進めコニウムとハフニウムの核反応生成物を用いて実てきた［3–6］。基礎研究では、特に 4 族元素の施し、オンライン実験においても基礎実験で得た塩酸系からの陰イオン錯体の固液抽出実験におものと同じデータが得られることを確認した。こいて、非常に反応の速い抽出系として TIOA/HCl

れらの結果からラザホージウムの実験条件を決定などの反応系を見つけ、実際に塩化物錯形成の様し、ラザホージウムのための実験手法として確立子を調べることができることも確認した。装置開した［2］。ラザホージウムを用いた実験も理化学

発においては、バッチ法をオンライン実験に適用

研究所にて実施し、結果として、ラザホージウム

した自動装置を開発した。手法としては古いが、のサマリウム共沈挙動は、同族元素のジルコニウ

抽出挙動の時間依存性を観測するには適しておムやハフニウムとは異なり、擬同族元素であるトり、超重元素に対しては新しく時間依存性を観測

リウムに近いことを明らかにした。

できる装置といえる。概念図を Fig. 2 に示す。反

これまでの超重元素の溶液化学研究は、そのほ応セル内で樹脂と水溶液を一定時間振とうし、そとんどがイオン交換や抽出といった 2 相分配に基の後空圧によって溶液のみをフィルターを通してづく手法に限られていたが、本研究では共沈現象

排出するという機構により、迅速な固液分離を実を利用することで決して単一原子化学ではあり得現した。実際に、ジルコニウムとハフニウムを核ない沈澱現象を調べるという新しい実験手法を提反応にて製造、ガスジェット搬送して、ラザホー

案し、実際にラザホージウムで実現することがでジウムを模擬したオンライン実験を実施し、抽出きた。また、本研究手法は水酸化物イオン以外の挙動を確認することで実験手法として確立し、ラ配位子との錯形成反応や、他の超重元素へも対象

ザホージウムのための実験条件を決定した［3］。

を拡げて系統的に研究を展開することも期待でき

これは超重元素に対して初の平衡到達の確認につる。

ながる重要な成果と考えられる。また、この実験装置は、今後、超重元素の錯形成を様々な配位子抽出平衡観測法に対して調べていくことにも繋がり、非常に大きこれまでの超重元素のイオン交換や溶媒抽出なな発展性が期待される。

どの溶液化学実験では、その寿命の短さと生成率の低さから超重元素自身の化学平衡の到達を直接観測することはできていなかった。例えば、錯形成を議論するためには、2 相分配における分配比や分配係数は、一般の化学実験では平衡下にある値を求めるが、短寿命の単一原子（イオン）を取り扱う超重元素においては困難であった。フッ化物錯形成に関しては、同族元素に対して非常に速い化学反応の様子が観測され、実際にラザホージウムに対しても非常に良い直線性を示すデータなどが得られてきたが、それ以外の化学反応系では寿命内の平衡到達の実現は非常に大きな課題であった。特に、同族元素間で平衡到達時間が明らかに異なるような化学反応系もあり、溶液化学では実際に超重元素の平衡到達の様子を観測することで確実に平衡下にある分配挙動を調べる手法をFig. 2. Schematic diagram of the automated batch-typesolid-liquid extraction apparatus for repetitive
experiment of transactinides.

開発する必要があった。本研究では、基礎研究として超重元素の同族元素のトレーサーを用いた抽

32

放射化学

第 35 号

2017

引用文献

Y. Kudou, N. Takahashi, and A. Shinohara,（1）Y. Kasamatsu, T. Yokokita, K. Toyomura, Y.

Radiochim. Acta 103, 513（2015）.

Shigekawa, H. Haba, J. Kanaya, M. Huang, Y.

（4）A. Kino, Y. Kasamatsu,* T. Yokokita, T.

Ezaki, T. Yoshimura, K. Morita, A. Shinohara,

Yoshimura, Y. Komori, Y. Kikutani, N.

Appl. Radiat. Isot. 118, 105（2016）.

Takahashi, and A. Shinohara, Solvent Extr.

（2）Y. Kasamatsu, K. Toyomura, N. Shiohara, T.

Res. Dev. Jpn. 22, 127（2015）.

Yokokita, Y. Komori, A. Kino, T. Yoshimura, N.

（5）Y. Kasamatsu, Y. Kikutani, A. Kino, Y. Komori,Takahashi, H. Haba, Y. Kudou, H. Kikunaga,

T. Yokokita, T. Yoshimura, N. Takahashi,

T. Mitsugashira, T. Ohtsuki, K. Takamiya, andand A. Shinohara, Radiochim. Acta 101, 515

A. Shinohara, J. Nucl. Radiochem. Sci. 14, 7（2013）.

（2014）.

（6）T. Yokokita, Y. Kasamatsu, T. Yoshimura, N.

（3）Y. Kasamatsu, A. Kino, T. Yokokita, K.

Takahashi, and A. Shinohara, Solvent Extr.

Nakamura, Y. Komori, K. Toyomura, T.

Ion Exch. 33, 472（2015）.

Yoshimura, H. Haba, J. Kanaya, M. Huang,

33

放射化学

第 35 号

2017

特集 2016 年度学会賞
奨励賞
金子政志（日本原子力研究開発機構）
受賞題目：メスバウアー分光パラメータと密度汎関数法を用いた
d, f ブロック錯体の結合状態研究

Eu に対する S, N, O ドナー錯形成による安定化エ＜授賞理由＞
金子博士は、メスバウアー分光によって得られネルギーを比較した結果、Eu-4f 軌道はドナーにるパラメータを用い、d, f ブロック錯体の電子状よらず非結合的であり、Am-5f 軌道は S, N ドナー

態に対する密度汎関数法（DFT）の妥当性を評価

原子と結合的、O ドナー原子と反結合的となり、するとともに、得られた分子軌道を用いた結合状

f 軌道とドナー原子の結合性の違いが Am/Eu 選

態の議論を展開した。このような研究の例として、択性を決定していることを初めて明らかにした。

主に以下の 2 つが挙げられる。

このことは、Am と Eu を分離する手法を開発す（1）鉄二価正八面体錯体は、高スピン（HS;る上でも重要な寄与をすると期待される。

t2g4e g2）と低スピン（LS; t2g6）の二つの基底状態

これらの研究は、（i）鉄二価集積型錯体の SCO-を取り、熱によるスピンクロスオーバー（SCO）

on/of f 挙動を d 軌道由来の配位子場分裂の大き現象が起こるか否か（SCO-on/of f）は、低温状さによって関連付け集積型錯体を単核錯体へとモ態でのスピン状態の安定性を比較することで評デル化することによって SCO スイッチングを再価できる。金子博士は、Fe 単核の配位環境に着現した点、（ii）分子軌道中の f 軌道とドナー原子

目し、SCO-on 系では Fe 原子を挟んだ二つのピとの重なり密度を比較することによって結合状態

リジンがプロペラ型に向かい合っているのに対を比較し、結合特性を評価するためにメスバウ

し、SCO-of f 系では、歪んだプロペラ型及びパアー異性体シフト実験値を用いて DFT 計算のベラレルに向かい合っていることを見出すと共に、ンチマーク研究を行った点などが独創的で、メス

Hartree-Fock 交換エネルギーを 10 % 含む TPSSh

バウアー分光法を用いた錯体化学研究や、f ブロッ汎関数が実験挙動を最もよく再現することを示し

ク化合物の電子状態に基づく化学結合状態の評価

た。また、SCO-on/of f 挙動の起源として、配位などの分野の発展に大きく貢献するものである。

子場分裂（Δ O）の大きさとスピン状態の相対的

以上のように、金子博士は、計算科学とメスバな安定性の相関を見出した。この結果は、DFT

ウアー分光法の融合を進め、今後の発展性の高いを用いて、配位子場分裂から SCO-on/of f 挙動を研究を行っており、将来の発展が大いに期待されΔO と関連付けた初の例である。

る研究者である。そのため、日本放射化学会は、（2）マイナーアクチノイド（MA = Am, Cm な金子政志博士に日本放射化学会賞奨励賞を授与すど）は、高レベル放射性廃棄物中に含まれ、α 核るべきと判断した。

種であり長半減期を持つため、選択的に分離され（日本放射化学会学会賞選考委員会）

る必要がある。金子博士は、MA/Ln 分離挙動のドナー元素依存性を分子レベルで解明すること151を目的とし、 Eu,＜受賞者の紹介＞237

Np メスバウアー異性体シ

研究紹介は受賞者自身が執筆するので、私はこフトを用いた相対論 DFT のベンチマーク研究を

こでは金子政志氏の人となりを紹介します。金子

行い、Har tree-Fock 交換エネルギーを 53 % 含む

氏が卒業研究生として私どもの研究室に入ってき

B2PLYP 汎関数が、メスバウアー異性体シフトをたのは 2010 年です。研究室に配属されるまでは最もよく再現した。この計算理論を用いて、Am/

音楽のプロを目指していたようですが、きっぱり

34

放射化学

第 35 号

2017

ことは大変楽しかったですし、DFT 計算で田辺・とけじめをつけて研究活動に入りました。

菅野ダイアグラムにたどり着けたのも楽しい思い

金子氏の卒業研究は、集積型鉄錯体のスピンク出です。

ロスオーバー（SCO）挙動についての実験研究でした。混晶実験を大変丁寧に行い、卒論発表も無金子氏が博士課程後期に進学してすぐに、私た事済ませました。その内容をまとめて日本化学会

ちのグループは宮下直特任助教を迎えました。研

春季年会で発表する予定でしたが、2011 年 3 月

究グループのなかで議論するうちに、ランタノイ

11 日に東日本大震災が起きたので、「学会は中止ドとアクチノイドの分離に興味も持ちました。彼になったが発表したことにする」という措置が取はこれに対しても計算化学的にアプローチするた

られました。そのような雰囲気の中で、博士課程

めに、まずベンチマーク研究を行いました。この前期に進学しました。私たちのグループでは実験

場合も、Har tree-Fock 交換の混合比が異なる汎研究を中心に進めてきましたが、金子氏は実験結関数を用いて計算を行い、また相対論の効果も考果の理解には計算化学的な研究が重要であると判慮し、どの計算法が妥当であるかを評価しました。

断し、計算化学の勉強をいち早く始めました。計

その指標となったのが、151Eu と 237Np のメスバ

算については、自分で本を読んで勉強して進め、

ウアー分光法の異性体シフト値でした。ランタ

最初は、DV-Xα から始めました。京都大学原子ノイドを選択的に抽出するには O 配位子がよく、炉実験所の専門研究会で彼の成果を私が発表した

マイナーアクチノイドを選択的に抽出するには N

ときに、山田康洋東京理科大学教授にプログラム

配位子や、S 配位子が良いことは分かっていたこ

ORCA を紹介いただきました。その研究会から帰とですが、このようなベンチマーク研究を行った

る途中に ORCA について金子君に連絡しました

後に、彼は DFT 計算により金属と配位子の結合が、すぐに彼はそれをダウンロードし、英文の説性でうまく説明しました。

明書を見ながらすぐに使用を開始しました。そのベンチマーク研究を進めているうちにメスバウ

後も山田先生には学会発表などの折に貴重なコメ

アー分光法の異性体シフト値と計算で求まる核位ントをいただきました。

置での電子密度の間の相関関係の傾きに着目する

私自身面白い現象に興味があり、実験中に自分ようになりました。これはメスバウアー励起の際が出会った現象に夢中になる傾向がありますが、の Δ R/R を反映します。このような研究から 99Ru

それと同時に少しずつ配位子を変えて、一つ一つや 189Os の Δ R/R に関する研究を現在進めており金属を変えて、あるいは少しずつ置換基を変えてます。この場合も計算結果の妥当性を如何に示す

議論することの重要性もよくわかっているつもりかが重要となりますが、問題点を一つ一つクリアです。金子氏が、計算化学を開始した時も、一つしていっています。

の計算ですべてのことが説明できることを期待上に記した彼の活躍は、学内外でも知られるよする私自身もいましたが、彼はたいへん慎重でうになり、計算化学の初心者だけでなく専門家さした。計算結果の妥当性を示すためにベンチマー

えも計算に関して彼に相談するようになりましク研究が大変重要になります。彼は DFT 計算のた。そして上記の成果は、放射化学や錯体化学に際、Har tree-Fock 交換の混合比が異なる汎関数

とって大変意義のある研究であると判断し、大学を用いて計算を行い、どの汎関数が実験結果であ院の指導教員が修了後すぐに放射化学会奨励賞にる SCO-on/of f 挙動をもっともよく再現するかを推薦するのは適切ではないかもわからなかったで確認しました。SCO が生じる系のポテンシャル

すが、あえて推薦しました。

カーブはよくみかけるのに対し、SCO を起こさ研究室においては、我々のグループのリーダー

ない系についてはこれまで見たことがなかったのとして、学生を引っ張ってくれました。通常の研ですが、そのポテンシャルカーブを示したことは究室のセミナー以外にも、自主的にセミナーを驚きでした。大学教員として、学生と研究を進め開催してくれました。研究室の他のメンバーにた小さな発見は楽しいことですが、SCO 挙動にも DFT 計算の指導もしてくれ、自身の実験デー

重要な分子間相互作用の本質に迫ることができた

タを DFT 計算により評価するようになりました。

35

放射化学

第 35 号

たまに学生たちで麻雀をやって親睦を深めてくれ2017＜奨励賞受賞者による研究紹介＞ました。彼は学長賞をはじめ学内外でいろいろな賞を受賞しました。そのおかげで、ほかのメンバー

メスバウアー分光パラメーも受賞を目指して日々努力してくれ、その結果とタと密度汎関数法を用いた

して各自のパフォーマンスが上がってきたと感じ

d,f ブロック錯体の結合状ております。周りに全く素晴らしい影響を与えて態研究くれました。

金子政志（日本原子力研究

最初に音楽のプロへの道はあきらめたと書きま

開発機構・原子力基礎工学

したが、クロアチアでの学会やメスバウアー分光

研究センター）

研究会での懇親会などでピアノを披露して皆を楽放射化学的手法であるメスバウアー分光にしませています。
（中島

よって得られるパラメータは、原子・分子中の電覚）

子状態を詳細に反映する。鉄二価イオンは 6 個のd 電子を価電子として持ち、正八面体場において
高スピン状態（HS; t2g4e g2）と低スピン状態（LS;t2g6）の二つのスピン状態を取りうる。57Fe のメ
スバウアー分光測定によって、鉄のスピン状態を見分けることができる。そのため、メスバウアー
分光は二つのスピン状態が熱や光などの外場に応答して変化する現象であるスピンクロスオーバー（SCO）現象の解析に非常に有用である。
また、メスバウアー異性体シフト（δ ）は原子核と核外電子との単極子相互作用によって変化し、原子核位置での電子密度（ρ 0）に比例する。ρ 0
値は価電子が化学結合による電子密度の変化によって 1s などのコア電子に与える遮蔽の大きさを反映して増減する［1］。つまり、δ 値は錯体中の配位結合の強さを定量的に表す指標であり、d,f
ブロック元素の結合状態を明らかにする有用な手掛かりとなる。
本研究では、密度汎関数法（Density Functional
Theor y; DFT）を用いて、鉄二価集積型錯体のSCO スイッチング現象とランタノイド・アクチ
ノイドの分離メカニズムの二つの事象に対してア
プローチする。メスバウアー分光と DFT 計算を組み合わせることによって、一見独立しているよ
うに見える二つの事象が、どちらも金属と配位子との結合状態の違いが鍵となっていることを明らかにした。
Fe（NCS）（pyridine）
24］単核ユニットを持つ鉄二価集積型錯体の SCO-on/off スイッチング［2-4］軸位に NCS が配位し、4,4’ - ビピリジン型配位

36

放射化学

第 35 号

2017

子で架橋した鉄二価集積型錯体は、単核ユニットある。今後は、配位子場分裂を大きくする配位子（pyridine）
として trans-［Fe（NCS）
24］の正八面体

の設計し、課題となっているスピン転移温度の上型配位球を有する。それらの SCO 挙動は、集積昇を目指した展開が期待される。

した構造の違いやゲスト分子の吸脱着によって敏感に変化する。単結晶構造を観測すると、SCO

マイナーアクチノイドとランタノイドの抽出分離現象が起こるか起こらないかで鉄周りのピリジンメカニズム［5-8］の配置が異なり、SCO を示すもの（SCO-on）は高レベル放射性廃液の分離変換技術の一環とし鉄原子を挟んで二つピリジンがプロペラ型に向かて、マイナーアクチノイド（MA = Am, Cm）とい合うのに対し、SCO を示さないもの（SCO-off）

ランタノイド（Ln）の分離は重要なプロセスであは歪んだプロペラ型もしくは平行に向かい合うこる。MA と Ln は、溶液中において三価であり配とが分かった。SCO-on と SCO-of f のスイッチン位幾何学や安定性が類似するため、それらを選択

グと、鉄周りの局所的な環境の相関に着目し、単的に分離するのが困難である。溶媒抽出法によっ核錯体 trans-［Fe（NCS）（pyridine）
24］を周期構造て様々な抽出剤が検討された結果、S, N をドナーから切り取ってモデル化した。

として持つソフトドナーは MA を分離し、O を

SCO-on/of f 挙 動 を 正 し く 評 価 す る た め に、ドナーとして持つハードドナーは Ln を分離する

SCO-on 型モデル、SCO-of f 型モデルについてそ傾向が示された。この選択性は、MA/Ln とドナー

れぞれの HS 状態と LS 状態のエネルギーを比較

原子との共有結合性が起源であることが示唆されした。その結果、SCO-on 型モデルは SCO-of f 型てきたが、詳しくは理解されていない。

モデルよりも SCO を起こしやすく、実験の傾向

この分離メカニズムを DFT 計算によって解明と一致した。いくつかの異なる汎関数で比較したすることを目的として、f ブロック元素の結合状

結果、SCO-on/of f 挙動の再現性は用いる汎関数

態を再現可能な DFT 手法を検討した。Eu, Np のによって異なり、Har tree-Fock 交換項を 10% 含

そ れ ぞ れ 10 錯 体 に つ い て、151Eu, 237Np の δ 実

む TPSSh 汎関数が、SCO-on/off 挙動をよく再現

験値を参照し、ρ 0 計算値とのプロットの線形性した。

を比較することで妥当性を評価した。その結果、

TPSSh 汎 関 数 を 用 い て、SCO-on/of f 型 モ デHar tree-Fock 交換項を 53% 含む B2PLYP 汎関数

ル の 配 位 子 場 分 裂（Δ O）を 求 め た。 そ の 結 果、が実験値をよく再現した。

HS 状態と LS 状態のエネルギー差 Δ E0（= E0 –E0LS）と一次の相関が得られた。Fig. 1 に Tanabe-の選択性に着目し、S ドナーとしてジチオホス

Sugano ダイアグラムとして示した。この結果は、

フィン酸、O ドナーとしてホスフィン酸による錯SCO スイッチング挙動が配位子場によって制御形成反応をモデル化した。B2PLYP 汎関数によるできることを DFT によって示した初めての例で計算の結果、S ドナーは Eu より Am と好んで錯価電子として同じ f 6 電子を持つ Eu3+ と Am3+HS形成し、O ドナーは Am より Eu と安定な錯体を形成し、実験の選択性を再現した。S, O ドナー
錯体中の配位結合を調べるために電子密度解析を行い、Eu/Am の S/O ドナー錯体中の共有結合ダイアグラムを示した（Fig. 2）。Eu（4f）-S ドナー、
Eu（4f）-O ドナー、Am（5f）-S ドナーは結合的な重なりを持ち、Am（5f）-O ドナーは反結合的な重なりを持つことが分かった。この結果、f 電子の共有結合への寄与の違いが Am/Eu 分離メカニズムの起源であることが示唆された。今後は、化学結合評価に基づいた新規 MA 分離剤を理論設計すFig. 1 Correlation between relative E0 and ligand field
splitting（Δ O）.

ることで、MA/Ln 分離プロセスの開発に貢献し

37

放射化学

第 35 号

2017(a) S-donor0
Anti-bonding

-1

-1
-20

-15

1

-10

-5

Bonding010Anti-bonding

-1

-1
-20

-15

-10

-5

1

PDOS of f-electron

PDOS of f-electron

M=Am

0

1

1

Bonding00Anti-bonding

-1

-1
-20

-15

1

-10

-5
1

Bonding00Anti-bonding

-1

-1
-20

-15

-10

MOOP between f-orbital and ligands

M=Eu

Bonding

MOOP between f-orbital and ligands

1(b) O-donor-5

Fig. 2 Bond overlap population diagram for Am/Eu complexes of S-donor（a）and O-donor（b）, where solidand broken lines describe partial density of states（PDOS）and molecular orbital overlap population（MOOP）curves, respectively.

Phenomena of Assembled Complexes,［Feていくつもりである。

（NCX）
（bpa）
2
2］
n（X = S, Se, and BH3; bpa:
1,2-bis（4-pyridyl）ethane）, Chem. Lett., 42,

まとめ
メスバウアー分光と DFT 計算を組み合わせる

1432-1434, 2013.

ことによる d,f ブロック化学研究について紹介し

3） M. Kaneko, S. Nakashima, Computational

た。これらの研究を行うにあたって多大なご指Study on Thermal Spin-Crossover Behavior

導・ご協力いただいた広島大学の中島覚教授、宮for Coordination Polymers Possessing trans-

下直特任助教、放射線反応化学研究グループの皆Fe（NCS）
2（pyridine）
4 Unit, Bull. Chem. Soc.
Jpn., 88, 1164-1170, 2015.

様、日本原子力研究開発機構の渡邉雅之グループ
リーダー、放射化学研究グループの皆様には、深4） S. Nakashima, M. Kaneko, A Spin-Crossover

く感謝を申し上げる。最後に、日本放射化学会賞

Phenomenon Depending on the Environment

選考委員会の皆様、「放射化学」および「JNRS」

around an Iron Atom for the Assembled

編集委員会の皆様には、このような素晴らしい賞

Coordination Polymers, Advances inや研究紹介・論文投稿の機会を与えてくださり、Chemistry Research Volume 36, accepted.
5） M. Kaneko, S. Miyashita, S. Nakashima,

深く御礼申し上げる。

Benchmark Study of the Mössbauer Isomer
Shifts of Eu and Np Complexes by Relativistic
参考文献

DFT Calculations for Understanding the1） P. Gütlich, R. Link, A. Trautwein, Mössbauer

Bonding Nature of f-Block Compounds,

Spectroscopy and Transition Metal

Dalton Trans., 44, 8080-8088, 2015.

Chemistr y, ISBN 978-3-662-12547-2, chap. 3,6） M. Kaneko, S. Miyashita, S. Nakashima,

pp. 15-20, 1978.

Bonding Study on the Chemical Separation of2） M. Kaneko, S. Tokinobu, S. Nakashima,

Am（III）from Eu（III）by S-, N- and O-Donor

Density Functional Study on Spin-crossover

Ligands by Means of All-Electron ZORA-DFT

38

放射化学

第 35 号

Calculation, Inorg. Chem., 54, 7103-7109,

20178） M. Kaneko, M. Watanabe, T. Matsumura,

2015.

The Separation Mechanism of Am（III）

7） M. Kaneko, S. Miyashita, S. Nakashima,f r o m E u（ I I I ）b y D i g l y c o l a m i d e a n dComputational Study on Mössbauer Isomer

Nitrilotriacetamide Extraction Reagents Using

Shifts of Some Organic-Neptunium（IV）

DFT Calculations, Dalton Trans., 45, 17530-

Complexes, Croat. Chem. Acta, 88, 347-353,

17537, 2016.

2016.

39

放射化学

第 35 号

2017

特集 2016 年度学会賞
奨励賞
二宮和彦（大阪大学大学院理学研究科）
受賞題目：負ミュオンを用いた非破壊三次元元素分析法の開発＜授賞理由＞にも貢献している。

二宮博士は、素粒子であるミュオンを用いた

以上のように、二宮博士の研究成果は新規性、新しいタイプの元素分析法について、必要なビー

独創性に優れ、世界レベルでも先駆的な研究であムの開発、分析法としての評価（検出限界など）、

り高い評価を受けている。これらから、二宮博士

実際の試料分析といった一連の研究をリードし大は、将来の発展が大いに期待される研究者である

きな成果をあげた。

と評価でき、日本放射化学会は、二宮和彦博士に

負ミュオンは、電子と同じ電荷と電子の 200 倍

日本放射化学会賞奨励賞を授与するべきと判断しの質量をもつ素粒子で、物質中で停止するとミュた。

オン原子と呼ばれる電子の一つが負ミュオンに置（日本放射化学会学会賞選考委員会）

き換わった系を形成し、負ミュオンの脱励起によるミュオン特性 X 線を放出する。このミュオン＜受賞者の紹介＞

特性 X 線を用いた元素分析は、XRF や PIXE など「むかし男ありけり。エフェメラル微塵とてパとは異なり、軽元素に対しても高エネルギーのイオンをめづ」

ミュオン特性 X 線が利用可能であり、またミュ

二宮和彦さんは、儚くも 26 ns という寿命でこオン X 線の透過力が高いために表面に限らないの世の生をまっとうする中間子パイオンを、種々分析手法である。そのためこの手法では、非破壊、の気体に送り込むことによってパイオン原子を形

三次元的、多元素同時定量分析が可能などの他の成させ、気体分子から X 線やオージェ電子を放手法には無い大きな特徴を持つと認識されている

出させるという研究を大学院修士時代にされていが、元素分析法としての定量性の確立や本法の最ました。これは二宮さんの師である篠原厚教授の大の利点である位置選択性についての議論はこれ

学生時代からの研究の敷衍であり、電子より重くまで不十分であった。二宮博士は、KEK をはじ

陽子より軽い粒子が、原子や分子に捉えられるパめとする研究グループの一員として、J-PARC（茨イオン原子の形成過程とその後の挙動における

城県那珂郡東海村）のミュオン実験施設（MLF/

化学効果を X 線や電子の測定によって明らかに

MUSE）において、ビーム利用の様々な開発研究するものでした。この研究のために、今世紀のに関わり、ミュオン原子の形成過程に関する基礎

初頭に街並みも途絶えるつくば市の北のはずれ研究を進めると共に、負ミュオンによる元素分析の KEK に学生一人派遣され、陽子シンクロトロ

研究の実現性について詳細に検討し、ミュオン特ン（PS）を使ってパイオンを作り、短くとも１性 X 線測定による元素分析法を確立した。また週間は続くビームタイムで毎日 24 時間、数億個それをベースに、考古学試料に対するミュオン特のパイオンが 26 ns というつかの間を生きた証を

性 X 線の測定実験、定量的な元素分析法の開発、記録し続けたと言います。昼夜を分かたぬ長き

三次元的な元素分析法の確立、負ミュオンと原子にわたる実験。KEK の誇る食堂・レストランで核の反応後のガンマ線の計測、などの重要な研究

は Kazuhiko Gourmand Ninomiya の五感を飽和を行った。さらにその応用研究として、地球に帰させることはできず、氏自ら足と舌で作成した還する地球外試料のリターン計画（はやぶさ 2）

North Tsukuba Gourmet List は、電子データとしにおける初期分析としての可能性の検討や、リチて KEK ユーザーの PC には必ず保管されている

ウムイオンバッテリーの分析への本法の適用などと言います。

40

放射化学

第 35 号

2017「パイオンもミュオンもひとへに核のまえの負ミュオン原子の研究をされるとともに、ミュオン

電荷に同じ」

X 線による元素分析を本格的に開始されました。

やがて PS が停止するころには同じ KEK のミュ

ゲルマニウム検出器をいくつも配置してミュオン

オン施設（KEK-MSL）を使い始められ、博士課

X 線を測定します。重要なのは遮蔽で、普通の鉛程ではパイオンの壊変生成物であるミュオンから

ブロックはもちろん鉛の板やシート、スズ板などできるミュオン原子にも研究を拡張されました。

をセットするために、狭い場所に手を伸ばしたり

この戦略転換時に縄張りに取り込まれた外出食事

脚立をのぼったり、まげたりはさみで切ったり、用運転手がこの駄文を認めています。パイオンよ細かい遮蔽が二宮さんの得意技で頭と体力を使いり 2 ケタ長い 2.2 μ s の寿命を持つミュオンは電子ます。もちろんビームタイムが始まる前に体力をの仲間であり、電子と陽子の間の質量をもちます。

消尽してしまわないようにするのがビーム実験の核のまわりに電子より重い負電荷の粒子が軌道運成功の秘訣です。二宮さんは茨城県東海村でのポ動するエキゾチック原子であるミュオン原子を作

スドクの 3 年間は真砂寮という独身寮の一室を塒るわけです。ミュオンのビームタイムは、ユーザーとし、明るい銀色の車を手にいれ、当然のようにの数が多くてビームタイムは通常 3、4 日と短い

Tokai Gourmet List のデータ収集に情熱を傾けらものでしたが、ビームタイムの時にはるばる大阪れました。定休日や営業時間、味はもちろんのこから加勢に来る助教の先生や後輩の学生たちとと、実験室からの所要時間や料理が出てくるまで「腹 16 分目」まで過飽和状態とすることを常との時間までをデータとし、総合得点を付されたリ

され、Tsukuba Big Meal Map が North Tsukuba

ストは MUSE の閲覧回数最多のファイルとなっGourmet List の続編として作成されました。そています。

の KEK-MSL も 2006 年にビームが停止しました。
二宮さんは無事博士号を取得され、学生生活とつ「ふるさとのなまり懐かし空港の人混みをぬけ

くばでのパイオン、ミュオン実験は終わりとなりそばを食べに行く」

ました。

大阪大学にもどられてからは、教育も仕事となり学生実験にも多くの時間を使いながら活発に研「白妙の衣干すてふ万博記念公園駅」

究を続けられています。研究テーマも多数にわた博士号取得後には大阪大学で１年間ポスドクをり、環境放射能研究では 2016 年の土壌調査の中

勤められました。二宮さんが四季を問わず明るい心人物にもなっています。もちろん東海村での実

色の服をお召しなのは、みなさまお気づきかもし

験もテーマも継続しつつ新たな領域にも踏み出されません。放射線実験に不可欠の鉛の色を避けてれようとしているところです。学会や実験研究でいるのでしょうか。ポスドク時代は大阪大学の豊海外に出かけられる機会も増え、Gourmet List の中キャンパスと吹田キャンパスを頻繁に往復されエントリーはとどまるところを知りません。東海ていたようで、途中のモノレールの乗り換え駅で村では、天ぷらを電子レンジで温める店に対してある万博記念公園駅では、なにやら論文（詰将棋

余裕をもって最低点をつけていた二宮さんも、国の本という証言もある）を読みながら時間をやり

外では点数のつけようがない料理しか出てこない

すごしているベージュのパンツをはいたひょろ長場所もあるらしく、帰国したらまずそばを食べるい男の目撃談が多数あります。

のが楽しみだとのことです。

「ゲルマの三つ四つ二つなど群れゐるもいとを「研究室は人で選べと先輩に言われました。だかし」

からこの研究室を選びました。」

原研先端研のポスドクになられたのは、ちょう

昨年たまたま知り合った、ある大学のある学部

ど J-PAC ミュオン施設（MUSE）のビームが出はのある学科のある研究室の 4 回生の言葉じめた頃で、二宮さんは学生時代のテーマである

（渺子）

41

放射化学

第 35 号

2017

いは原子の数に直すとせいぜい 10 倍しか変わら＜奨励賞受賞者による研究紹介＞ず、水素やヘリウムの分析は実験的には難しいところがあるものの、あらゆる元素に対して感度が負ミュオンを用いた非破壊あり多元素同時分析が可能である。またミュオン

三次元元素分析法の開発

は荷電粒子であり、通常のミュオン利用の実験施
設では、ミュオンビームの輸送システムにより容二宮和彦

易に運動エネルギーの選別が可能である。そして（大阪大学大学院理学研究科）

ミュオンは物質への入射エネルギーによりその停止深さを制御することができるため、物質深部の分析、また適当なビームコリメーターを準備する

ミュオンを用いた元素分析法

ことで、原理的に三次元的な非破壊元素分析が可ミュオンは素粒子の一つであり、電子の 200 倍能である。ミュオンビームのコストの問題はあるの質量を持ち 2.2 μ 秒の寿命を持っている。そのものの、このような特性をすべて兼ね揃えた元素

利用のほとんどは、大型の加速器を用いて人工的分析法はこれまでに他に無く、非常にユニークなに生成したビームを利用することになるが、ミュものである。ミュオンを元素分析に利用するといオンは比較的低エネルギーで作れる素粒子である

う考えは、40 年以上前にはすでに指摘されていことから、様々な利用研究がされている。

たものの［1,2］、これまでいくつかの定性的な分

本論文では、負電荷を持った負ミュオン（以下、析がデモンストレーションとして行われていたの単にミュオン）に着目する。ミュオンは物質中でみで、実際的な元素分析法としての研究は行われは質量の大きな電子として振る舞い、原子核のていなかった［3,4］。しかしながら J-PARC（茨クーロン場に捕らわれることでミュオンが原子軌

城県東海村）に代表される大強度のミュオン利用

道を作り、ミュオン原子と呼ばれる系を形成する。

施設の稼動は、これまでできなかったミュオン利

ミュオン原子の形成過程について、その詳細は完用研究を可能にした。

全には理解されていないが、ミュオンは捕獲当初

本論文では、筆者が中心となって推進してきたは非常に高い励起準位に存在することがわかってミュオンによる非破壊元素分析法の開発についおり、すぐさまミュオン 1s 軌道へと脱励起してて、その概要を述べる。具体的には、本手法によいく。この過程で、電子の 200 倍のエネルギーをる分析の定量性について青銅貨を試料とした実験持ったミュオン特性 X 線が放出される。このよの結果について、そして青銅鏡を試料に用いた検うな高エネルギーの光子は、容易に物質を透過す

出限界についての議論について、最後に小判を用ることができるので、物質内部の情報をミュオン

いた非破壊深度分布測定について、それぞれの結特性 X 線の測定から知ることが可能である。す果を紹介する。本論文の実験結果は、大強度陽子

なわち、ミュオン特性 X 線測定による元素分析

加速器施設（J-PARC、茨城県東海村）およびラが可能である。

ザフォードアップルトン研究所（RAL、英国）のミュオン特性 X 線は、すでに述べたように非ミュオン施設で得られたものである。

常に高エネルギーであり、例えば酸素のような軽元素であっても KX 線のエネルギーは 100 keV を

青銅貨を用いた定量分析の実証

超えており、30 keV 程度の LX 線ですら試料を透古代中国の青銅貨（半両：紀元前 3 世紀、秦代）

過し、空気中に設置したゲルマニウム半導体検を用いて、ミュオン特性 X 線測定による定量分出器などで容易に検出できる。一つのミュオン

析を実施した［5］。J-PARC ミュオン施設の D2 ビー

捕獲事象に対して複数の特性 X 線がカスケード

ムエリアにて、およそ 4MeV のエネルギー（運的に放出されるため、元素分析法の感度は原理的動量で 30 MeV/c）のミュオンビームを空気中にに高い。各原子でのミュオン特性 X 線の放出確

取り出し、青銅貨に照射した。ミュオンが青銅貨

率、すなわち各原子へのミュオンの捕獲確率の違に停止し、ミュオン原子を形成し結果として放出

42

放射化学

第 35 号

2017

されるミュオン特性 X 線を、ゲルマニウム半導体検出器により測定した。実験の様子を Fig. 1 に示す。ビームライン窓の存在や、空気の存在から、ミュオンは青銅貨の表面 260 μ m の深さを中心として、その 10 % 程度の深さの領域に停止すると考えられる。
得られたミュオン特性 X 線のスペクトルを Fig. 2に示す。青銅貨を構成する銅、スズ、鉛に由来す
るミュオン特性 X 線のピークが明瞭に観測されている。またこの結果より、空気中の酸素や窒素由来のピークが見えていたものの、他の元素に由来するピークは観察されず、青銅貨は銅、スズ、Fig. 3 Relation between elemental composition ratio andmuonic X-ray intensity ratio for standard bronze

鉛からなる合金であることがわかった。同様の照射実験を成分が既知の青銅試料に対しても行い、ミュオン特性 X 線の強度とその成分比の関係をて分析の感度がほとんど変わっていないことを意求めることで検量線を作成したところ、Fig. 3 に味している。この関係を用いることで今回分析

示すような結果が得られた。検量線から得られたした青銅貨の元素組成として、Cu：69.8 ± 2.6 %,ミュオン特性 X 線の強度と元素成分の比の傾き

Sn：10.0 ± 1.7 %, Pb：20.3 ± 2.2%（すべて wt% ではおよそ 0.7 程度であり、このことは元素によっの分析値）が得られた。
青銅鏡を用いた検出限界の検討
本手法による検出限界を検討するために、同じく青銅ではあるがより鉛の量が少ない青銅鏡（星雲鏡：前漢）に対するミュオン照射実験を、英国
RAL にて実施した［6］。本実験でも同様に空気中に試料を設置し、22 MeV/c という比較的低い
運動量のミュオンを取り出し照射を行った。
本実験で得られたミュオン特性 X 線スペクト
ルを Fig. 4 に示す。この実験においても同様に

Fig. 1 Schematic view of experimental setup of muon
irradiation for the bronze coin

Fig. 2 Muonic X-ray spectrum for the bronze coin together withthese of constituent elements

43

Fig. 4 Muonic X-ray spectr um of μ Pb（6-5）
X-ray region for the bronze mirror

放射化学

第 35 号

2017

青銅の標準試料に対するミュオン照射実験を行い、検量線を作成することで青銅鏡の元素組成を
Cu：73.0 ± 2.1 %, Sn：22.3 ± 1.9 %, Pb：4.7 ± 0.5%と決定した。この分析値は、蛍光 X 線による分
析値ともよく整合した。本実験ではミュオンの照射を 100000 秒実施したが、最も含有量の少ない鉛について、得られたミュオン特性 X 線で最も（6-5）の X 線（ミュオン鉛
強度の強いものは μ Pb
原子において、ミュオンが主量子数 6 から 5 に遷Fig. 5 Muonic X-ray spectra for the Tempo-koban withmuon incident energies of 0.2 and 1.0 MeV

移するときに放出する X 線、すなわち Oα X 線）
であり、そのシグナルとノイズの比から、検出限μ Ag（4-3）に注目した。これらのミュオン特性 X界として 0.8 wt% が得られた。

線の強度比を取ったところ、入射エネルギーが低小判を用いた非破壊三次元的元素分析の実証い条件では金のミュオン特性 X 線の強度が高く、ミュオンを用いた位置分解能のある非破壊分

入射エネルギーが高くなるにつれて銀に対する強析が可能であることを実証するために、小判（天度比が減少し、さらに深部ではその強度比が一定

保小判：19 世紀）に対するミュオン照射実験をとなった。これは小判の深さによって金の含有量行った［7］。小判は時代によってその金の含有量が変化していることを示している。

が異なり、天保小判の金の含有量は 57% 程度で、定量的な元素分析を行うために、青銅の実験と残りは銀の合金である。どの時代の小判も見事な同様に金と銀からなる標準合金試料に対しても金光沢を持っているが、これは小判表面わずか数

ミュオンの照射実験を行い、Fig. 6 に示すような

μ m の領域について、金の含有量を化学的な処理

ミュオン停止位置での小判の金の含有率を求めにより増やすことにより達成されている［8］。本た。本手法により得られた金の含有率の深度変化研究では、このような金の含有量の変化をミュオ

は、破壊分析による分析値と整合し、ミュオン特ンの入射エネルギーを変化させ、分析する深さを性 X 線に夜深さ分解能のある非破壊の元素分析制御することで非破壊で明らかにした。

が可能であることを実証した。

実験は J-PARC ミュオン施設の D2 ビームエリ
アにて実施した。本研究においては、0.2 MeV から 1 MeV という低いエネルギーのミュオン（運動量換算で 6.4 MeV/c から 15.2 MeV/c）を利用した。これらのエネルギーのミュオンの金の中での飛程は 3 μ m から 30 μ m に対応しており、ビー
ムライン窓や空気で停止してしまうため、照射は試料をビームラインに直結した真空チェンバーに設置して行った。このような低エネルギーのミュオンを利用した研究はこれ以前にはなく、著者らが J-PARC ミュオン施設において、これらのビー
ムの取出しについての研究開発を行って初めて可能となった実験である。
Fig. 5 に運動エネルギー 0.2 MeV および 1 MeVの条件での照射実験で得られたミュオン特性 X
線スペクトルを示す。今回は金由来のミュオン特Fig. 6 Depth profiling of Au contents of the Tempokoban

性 X 線として μ Au（5-4）に、銀由来のものとして

44

放射化学

第 35 号

ミュオンによる元素分析法の展開

2017

引用文献
［1］H. Daniel, Nuclear-Medizin 4（1969）311

本論文で紹介したミュオンによる元素分析法
は、すでに述べたように非破壊である深部の元素［2］Rosen, L. Science 173（1971）490

組成を調べることができる、非常にユニークな特［3］H . D a n i e l , F. J . H a r t m a n n , E . K ӧ h l e r,

徴を持っている。このような特徴を生かす分析対

Fresenius Z. Anal. Chem. 321, 65（1985）

象としては貴重な資料を取り扱う考古学分野以外［4］M. K. Kubo, H. Moriyama, Y. Tsuruoka, S.

にも様々なものが考えられる。現在すでに地球に

Sakamoto, E. Eoseto, T. Saito, K. Nishiyama,

帰還する地球外試料のリターン計画（はやぶさ 2）

J. Radioanal. Nucl. Chem. 278（2008）777

における初期分析の候補の一つとして挙がってお［5］K. Ninomiya, T. Nagatomo, K. Kubo, T. U.

り、本手法の適用可能性の検討が進んでいる［9］。

Ito, W. Higemoto, M. Kita, A. Shinohara, P.

またカバーに包まれた動作中のリチウムイオン

Strasser, N. Kawamura, K. Shimomura, Y.

バッテリーの、リチウム原子の状態を分析についMiyake, T. Saito, Bull. Chem. Soc. Jpn., 85ても研究が進んでいる。

（2012）228.

ミュオンを利用可能な実験施設は世界的にも［6］K. Ninomiya, M. K. Kubo, P. Strasser, T.

限られており、さらにミュオンを用いた元素のNagatomo, Y. Kobayashi, K. Ishida, W.

研究は、近年はあまり行われていなかったが、Higemoto, N. Kawamura, K. Shimomura, Y.

J-PARC だ け で な く、RAL や PSI（ ス イ ス ） のMiyake, T. Suzuki, A. Shinohara, T. Saito, JPS

ミュオン施設においても新たな実験計画が立ち上Conf. Proc., 8（2015）
033005

がっている。また日本国内では、大阪大学核物［7］K. Ninomiya, M. K. Kubo, T. Nagatomo, W.

理研究センターにて新しいビームラインが設置

Higemoto, T. U. Ito, N. Kawamura, P. Strasser,（RCNP-MuSIC）され、様々な研究が計画されてK. Shimomura, Y. Miyake, T. Suzuki, Y.

いる。素粒子であるミュオンを用いた分析研究が、

Kobayashi, S. Sakamoto, A. Shinohara, T.
Saito, Anal. Chem. 87（2015）4597

放射化学だけでなく様々な研究分野で利用され、展開していくことを期待したい。

［8］上田道男，日本銀行金融研究所「金融研究」
第 12 巻，第 2 号，p103（平成 5 年）
［9］K . Te r a d a , K . N i n o m i y a , T. O s a w a , S .

謝辞
これらの研究は、大阪大学大学院理学研究科、

Tachibana, Y. Miyake, M. K. Kubo, N.

日本原子力研究開発機構先端基礎研究センター、

Kawamura, W. Higemoto, A. Tsuchiyama, M.

J-PARC センターミュオンセクション、国際基督Ebihara, M. Uesugi, Sci. Rep. 4（2014）5072

教大学、国立歴史民族博物館等、多くの機関の方々にご協力頂き、研究を実施して成果を挙げてきたものです。本研究に関わった共同研究者の皆様に深く感謝いたします。

45

放射化学

第 35 号2017（2016 日本放射化学会年会 若手優秀発表賞受賞者による研究紹介）
特集
特集
ケイ酸塩鉱物中トリウムおよびラジウムの同位体の存在形態
1

2

3

塩原良建 、栗原雄一 、中村利廣 、小池裕也
1

2

3
3

（ 明治大学大学院理工学研究科、 明治大学研究・知財戦略機構、 明治大学理工学部）

環境水中には極微量の様々な放射性鉱物を用いた溶出実験より、環境水

Ra 同位体が存在しており、中で観測される放射能比の異常は固相中の放射性

その起源は帯水層の岩石で核種の存在状態（壊変履歴）もその要因の一つで1あると考えられている 3-10。

ある 。岩石が地下水や河川水等の環境水に接触する

ところが、Th より U を多く含むユークセンと、「化学的溶出」と「反石（euxenite, 酸化鉱物）に対する溶出実験 9 で跳による直接溶出」の二通

は、溶出液中の 226Ra/228Ra および 230Th/232Th がりの様式で含有している放射性核種が液相へと溶U より Th を多く含むモナズ石（monazite, リン

出すると考えられてきた（Fig. 1）。化学的溶出は、酸塩鉱物）の結果 8 と異なる傾向を示した。現2−−

環境水中に存在する HCO3 、SO4

や Cl

−

等の

在、検討済みの鉱物と鉱物種が異なるイットリア

陰イオンと岩石（固相）表面の放射性核種とが反石（yttrialite, ソロケイ酸塩鉱物（Y2Si2O7））およ

1

応することで、液相へ溶出する 。この際、液相

びトール石（thorite, ネソケイ酸塩鉱物（ThSiO4））

へ溶出された放射性同位体間の放射能比は、同位に対して溶出実験を行っており、様々な鉱物種の体の溶出挙動に差がないため岩石中の放射能比と溶出データの蓄積を目指している。

同程度の値となる。直接溶出は、親核種の α 壊変

溶出データの蓄積により鉱物種や性状による溶に伴い起こる反跳作用（α 反跳）により子孫核種出挙動を明確にすることは、自然界での岩石からが岩石内から液相へ直接放出されるものである 2。

水域への放射性核種の動態を明らかにする「鍵」であると考えている。そこで、鉱物中放射性核種の更なる溶出挙動解析のために、化学的存在状

Alpha-recoil

Thorite

232Th




228Ra

態を把握できる逐次抽出法による分析に研究を展開した。逐次抽出法は欧州共同体標準局（theCommunity Bureau of Reference: BCR）によって230Th標準化が進められており 11、主に土壌や堆積物に適応されている。BCR 法では可溶なイオン交換

226Ra性陽イオン、酸化物および硫化物を段階的に抽出でき、最終的に不溶性の残渣としてケイ酸塩を得る。この逐次抽出法を鉱物に適用して存在形態を(Th, U)SiO4

分析し、溶出実験と合わせて放射性核種の溶出挙動解析を行った。

Chemical leaching

鉱物試料は U を多く含むイットリア石およびTh4+ (or U4+) + SiO44-

Th を多く含むトール石の粉末を用いた。各試料
は 1.3 g をテフロンビーカーに入れ、0.11 M 酢酸
40 mL を加えた。マグネチックスターラーを用い

Fig. 1 Schematic diagram of two leaching processes ofradioactive nuclides from thorite.

て、22 ± 5 ℃で 16 時間撹拌後、遠心分離を回転
数 4000 rpm で 20 分間行い、上澄み液を回収し

46

放射化学

第 35 号

2017

た（Step 1）。残渣は純水で洗浄した後、再度テ各段階で抽出されたイットリア石およびトール

フロンビーカーに移し、0.5 M 塩化ヒドロキシル

石中の Ra 同位体の存在割合を Fig. 2 に示す。Th

アンモニウム溶液 40 mL を加えて Step 1 と同条

系列核種では、両鉱物ともに 228Ra より 224Ra の件で抽出した（Step 2）。イットリア石に関しては、方が多く可溶な形態で存在していた。この結果

Step 2 の後の残渣に対して過酸化水素および酢酸

は酸溶出実験により得られた、「溶出挙動が壊変

アンモニウムを用いて抽出を行った。残渣は純水履歴に起因する」8-10 という考え方と矛盾しない。

で洗浄後、一部を耐圧容器に入れて過酸化水素水

一方、異なる系列の核種を比較すると、イットリ

10 mL を加えて室温で 1 時間、約 85 ℃の水浴で（U 系列）がア石中では、不溶性の形態での 226Ra

1 時間反応させた。抽出液は加熱し、減容させた

228

後に残りの残渣を加えて同一条件で過酸化水素とトール石では逆の傾向を示した。この系列の異な反応させた。反応後、再度減容して 1 M 酢酸アる核種に関する抽出実験の結果は、壊変履歴の考

ンモニウム溶液 50 mL を加えて Step 1 の条件でえ方では説明できないユークセン石の結果 9 と同抽出した（Step 3）。Step 1 ではイオン交換性陽様の傾向である。逐次抽出の結果から、放射性鉱

イオン、Step 2 では酸化物態、Step 3 では硫化物

物中の U および Th の含有量により、その系列核態、残渣はケイ酸塩態として鉱物中の元素を回収

種の存在形態が異なる可能性が示唆された。

Ra（Th 系列）より多く存在していたのに対し、12できると考えられている 。各溶液は 30 mL 分

様々な鉱物種の放射性鉱物に酸溶出実験と逐次取し、純水および 2 M NaOH を合わせてグルコ抽出法による存在形態分析を実施することで溶出

マンナン（清水化学製、プロポール ® A）に添加

挙動を明らかにし、地球科学的知見を得ることが®

今後の目標である。

して、エポキシ系樹脂（アラルダイト ）で内壁をコーティングしたブリキ製コンテナ（70 mmφ ,16 mmH）に充填し密封した。抽出残渣はブリ

謝辞

キ製コンテナ（34 mmφ ）の底面と蓋の内面の本研究の遂行にあたり、明治大学研究・知財戦

224

Ra

略機構の岩鼻雄基博士、萩原健太博士、核物質管が 212Pb と放射平衡となる二日間および 226Ra が理センター東海保障措置センターの永井幸太博士

214

Pb と放射平衡に達する二週間以上待ち、γ 線測のご指導およびご協力に対して心から御礼申し上定を行った。

げます。

間に密に詰め、同様に密封した。各線源は(a)Extraction rate, %

100

50

50

0

(b)

100

224Ra

226Ra

0

228Ra

224Ra

226Ra

228Ra

Fig. 2 Activity distributions of 224Ra, 226Ra, and 228Ra in the extracted fraction with the BCR scheme fromyttrialite（a）and thorite（b）.
: ion exchanger（Step 1）, 㻌 : oxide（Step 2）,: sulfide（Step 3）, 㻌 : silicate（Residue）

47

放射化学

第 35 号

2017（8） K . N a g a i , E . H a s h i m o t o a n d J . S a t o ,引用文献

Radioisotopes, 55, 567（2006）.

（1） P. Mar tin and R. A. Akber, J. Environ.
Radioact., 46, 271（1999）.

（9） K . N a g a i , Y. K u r i h a r a a n d J . S a t o ,（2） K. Kigoshi, Sci., 173, 47（1971）.

Radioisotopes, 56, 719（2007）.

（3） M. Sakanoue and K. Komura, Nature, 233,

（10）K . N a g a i , M . T a k a h a s h i a n d J . S a t o ,80（1971）.

Radioisotopes, 56, 811（2007）.

（4） A. Kobashi, J. Sato and N. Saito, Radiochim.

（11）J. Hlavay, T. Prohaska, M. Weisz, W. W.

Acta, 26, 107（1979）.

Wenzel and G. J. Stingeder, Pure Appl.

（5） A. Kobashi and T. Tominaga, Radiochim.

Chem., 76, 415（2004）.

Acta, 30, 205（1982）.

（12）G. Rauret, J. F. López-Sánchez, A. Sahuquillo,（6） Z. Z. Sheng and P. K. Kuroda, Radiochim.

R. Rubio, C. Davidson, A. Ure and Ph.

Acta, 37, 93（1984）.

Quevauviller, J. Environ. Monit., 1, 57（1999）.

（7） Z. Z. Sheng, J. Radioanal. Nucl. Chem., 134,
293（1989）.

48

放射化学

第 35 号

2017

特集（2016 日本放射化学会年会 若手優秀発表賞受賞者による研究紹介）
軽元素化合物へのミュオン捕獲によるミュオン原子形成過程の理解に向けた研究吉田剛（大阪大学大学院理学研究科化学専攻）

私は、周期表の第 2、第3 周期に属する C, O, F, Sといった軽元素から成る化合物に負ミュオンを捕獲させ、ミュオン原子形成過程
におけるミュオン−電子の相互作用、形成後のミュオ
ン原子の価数について調べています。
ミュオンは電子と同じレプトンに属し、正または負の電荷、電子の 200 倍の質量を持つ素粒子で、国内では、J-PARC に代表される大型加速器施設

Fig. 1 Schematic view of muonic atom formation process

で利用できます［1］。負電荷のミュオン（ミュオン）
は、物質中で原子核の正電荷に捕獲され、固有の例があるものの［2］、形成後のミュオン原子正イ軌道を持つミュオン原子を形成します。重たい

オンは観測された例がなく、どのような価数（電ミュオンの質量ゆえ、その軌道半径は非常に小さ荷）であるのかなど、その詳細についてはよくわ

いにもかかわらず、原子によるミュオンの捕獲過

かっていない。

程は軌道電子の影響を受けます。特に面白い現象

これらの背景より、私は、ミュオン原子形成として、分子にミュオンが捕獲された時、ミュオ

過程における電子との相互作用を明らかにする

ンが同じ原子に捕獲されても、分子構造によってために、次の 2 つのアプローチを採用しました。

形成過程が大きく変わることが知られています。

1）電子再充填を無視できる低圧気体分子試料へ

しかしながら、ミュオン形成初期過程において、ミュオンを照射し、ミュオン特性 X 線を測定、ミュオンがどの電子とどのように相互作用をする

過去の報告例をもとに相互作用した電子の種類のかということについては、未だ明らかになってと数を見積もる。2）形成後のミュオン原子イオ

おりません。この理由について、実験的観点から

ン観測手法の開発を目指し、その第一歩として、は、次の 2 つが挙げられます。1）これまで多く

TOF 型質量分析計の原理を用いたミュオン原子

報告されてきた高密度試料（固体、液体、高圧気体）

イオンの価数（電荷）を調べるシステムを開発すにおけるミュオン捕獲実験では、他の分子との衝る。上記 2 つの研究課題について、その概要と成突に伴う電子再充填過程がミュオン原子形成過程

果、将来展望を簡単にご説明します。

と競合するため、ミュオンと軌道電子の相互作用【低圧気体でのミュオン捕獲実験】を正確に見積もることができなかった。2）ミュオンが原子に捕獲されると、高い励起状態の軌道

電子構造の単純な軽元素から成る分子（CO,

へ入り、その後、電子放出（オージェ電子）、光

CO2, COS, CS2） に 着 目 し、 茨 城 県 東 海 村 の子放出（ミュオン特性 X 線）というプロセスを

J-PARC 物質生命科学実験施設ミュオン実験施設経て 1s 軌道へと到達する（Fig. 1 に模式図を示す）（MUSE）にて、これらの試料へのミュオン照射が、実際に観測できているのは、ほぼミュオン特を 1 気圧以下の低圧条件で行いました。このよう性 X 線のみである。オージェ電子は僅かに観測に希薄な試料にミュオンを停止させる試みは、こ

49

放射化学

第 35 号

2017

れまでにほとんどなく、共同研究者とともに開発した J-PARC の大強度かつ低エネルギーのミュオ
ンビームによって実現することができました。試料から放出されるミュオン特性 X 線はゲルマニ
ウム半導体検出器を用いてリストモードで測定しました。実験で得られたミュオン特性 X 線スペクトルの 1 例を Fig. 2 に示します。

Fig. 3 Angular momentum quantum number distributionof muon captured by carbon atom at n=16分布をしていることがわかりました（Fig. 3）。この結果に対して、LMM モデル［5］等のミュオン捕獲時の電子との相互作用を予想するモデルを活用し、ミュオン捕獲に CO の C 原子上の非共Fig. 2 Muonic X-ray spectra of CO 2 sample. C（2-1）
means the muonic X-ray series at muontransition from principal quantum number two to
one on muonic carbon atom（Kα X-ray）.

有電子対が大きく影響する可能性があることを示しました。
【ミュオン原子形成後の電荷選別システムの開発】

ミュオン特性 X 線スペクトルからは、分子をミュオン原子はその形成過程でミュオンの構成する各原子へのミュオン捕獲率、ミュオン捕

オージェ過程により電子を失い多価の正イオンと獲初期の量子状態（主量子数、角運動量量子数等）なり、その後クーロン爆発により元の分子の構造を導出し、CO の C 原子へ捕獲されたミュオンを失うことが知られています。それゆえ、固体薄は、O 原子との相対的な捕獲数が CO2 や COS に膜へミュオンを照射すると、照射側と反対側の表

比べ 3 割以上も大きく（A(C/O）= CO: 0.753±0.021,

面近傍で生成したミュオン原子は、多価イオンとCO2: 0.549±0.023, COS: 0.500±0.018）［3］、 ま た、して飛び出してくると考えられます。私は、観測

カスケードシミュレーション［4］により、捕獲対象としてフッ素原子に着目し、PTFE 薄膜より初期に CO2 や COS よりも大きな角運動量量子数生成するミュオンフッ素イオンを、二段階加速式

Fig. 4 Overview of muonic atom beam extraction system, it consists of vacuum chambers,
high voltage power supplies and electrodes for muonic atom extraction and acceleration,and micro channel plate detector

50

放射化学

第 35 号2017

TOF 型質量分析計［6］の原理を用いて静電場で原子がどのように形成し、形成後にどのような性

加速、ビームとして取り出す装置を開発しました

質を持っているのかという、ミュオン原子形成の（Fig. 4）。

一連の流れを理解することを目指しています。将形成後のミュオンフッ素原子の価数は、m/z と来的には、原子や電子の衝突過程など周辺分野のして TOF スペクトルに現れます。開発した装置

知見も取り入れつつ、より広い視野からミュオンの性能評価と最適化はレーザーアブレーションに

原子形成過程をとらえる議論が展開できればと考より行い、ミュオンの質量 0.1 u を識別するのにえております。

必要な分解能 R=191 を上回る性能を有していることを確かめました。また、J-PARC にて、ミュオンビームを用いた評価も行い、ミュオンビーム

引用文献に付随するノイズを静電場によるビーム偏向機構（1） R. Kadono and Y. Miyake, Rep. Prog. Phys.
75, 026302（2012）.

により大幅に減らすことに成功しました。
この研究は、ようやく第一歩を踏み出したばか（2） R. Callies et al., Phys. Lett. A 91, 441（1982）.

りですが、ミュオン原子ビームが完成した暁には、形成後の価数分布測定にとどまらず、ミュオン原（3） G. Yoshida et al., J. Radioanal. Nucl. Chem.
303, 1277（2015）.

子と Z-1 原子の類似性に関する研究（ミュオン原（4） V. R. Akylas and P. Vogel, Comput. Phys.
Commun. 15, 291（1978）.

子による化学反応）、ミュオン原子をプローブと（5） N. Imanishi et al., Phys. Rev. A 35, 2044

して用いる応用研究など、多種多様な研究への展（1987）.

開が期待されます。

（6） W.C. W iley, and I.H. Mclaren, Rev. Sci.
Instrum. 26, 1150（1955）.

【今後の展望】
今回私が紹介した 2 つの研究課題は、ミュオン

51

放射化学

第 35 号2017（2016 日本放射化学会年会 若手優秀発表賞受賞者による研究紹介）
特集
特集
樹脂担持有機スズ試薬を用いたa

神田晃充 、豊嶋厚史

211

At 分離 / 標識の試み

a,b

c

d

、池田卓海 、吉村崇 、篠原厚aa）阪大院理，b）原子力機構先端セ，c）阪大理，d）阪大 RI セ

近 年、 が ん に α 線 放 出の製造過程は自動化される必要があります。

核種を集積させ、放出され本研究では、211At 標識に用いられる分子を樹

る α 線によってがん細胞

脂上に担持し、樹脂を介して抗体等を標識する新を効率的に破壊する α 線

規な手法の開発を目的としました。これによって、内用療法への期待が高まっ

1）At と Bi の有機物への結合性の違いにより、Atています。α 線は短い飛程、の標識と同時に Bi との分離ができる、2）樹脂を高 い LET（ 線 エ ネ ル ギ ー

カラムに充填する事により、自動化が容易となる、付与）をもつため、正常な組織を傷つけず、がん3）At 溶液と抗体溶液を別々に使用するため、液細胞のみに大きなダメージを与えることができま

性選択の幅が広がる、といった利点が期待されます。現在、α 線内用療法に適した核種の 1 つとし

す。

211

211

て、 At が注目を浴びています。 At は、半減期が 7.2 時間と短く、高エネルギーの γ 線をほとんど放出しないため、患者が管理区域にとどまらなければならない時間が短くなること、そして核燃料から作られる 225Ac や 223Ra とは異なり、加速器による大量製造ができることが利点として挙げられます。

Fig. 2

Separation and labeling scheme using a resin.

211

At 標識製剤は、一般に、加速器を用いた同位体製造、化学操作による分離精製、そしてがん

まず、実験に用いる樹脂の検討を行いました。

に集積する抗体のような有機分子への標識、とい

数種類の樹脂を用いて At の樹脂への吸着によるう流れで合成されます。その標識法には、Fig. 1

損失を観測したところ、ポリスチレン樹脂に比べに示した二官能性試薬を At で一旦標識し、そのシリカ樹脂のほうが At の吸着が少ないことがわ

後抗体と反応させる手法や At 置換活性基を結合かりました。次に、得られたシリカ樹脂を原料とした抗体を直接 At と反応させる手法などがありして標識用樹脂を合成し、この樹脂上の -SnMe3

ます。医療応用においては大量の放射性同位体を基と 211At の置換反応により樹脂を標識したのち、扱うため、どちらの方法を採用したとしても一連抗体の代替物質として、アミノ酸であるリシン残基に相当する n- ブチルアミンへ 211At を樹脂から切り出すことで標識を行いました。最後に、得られた最終生成物を HPLC により分析しました。
また、比較のため、同様の実験を同族元素の 125Iを用いて行いました。（Fig. 3）
Fig. 4（a）（b）に、実験で得られた 211At と 125I の標識反応溶液の UV/ ラジオクロマトグラムを示

211

Fig 1. An example of a molecule used for the At
labeling.
（N-succinimidyl 3-（trimethylstannyl）benzoate）

します。また Fig. 4（c）にはヨウ素の標準試料として目的物質を用いて測定したクロマトグラムを

52

放射化学

Fig. 3

第 35 号

Experimental scheme for labeling with

211

2017

At and125

I using the synthesized resin.

の溶出位置に 125I のピークが観測されています。

示しています。

これは 125I の標識により目的標識物質が合成されFig. 4（b）には、ヨウ素標準試料と同様に約 4 分た事を示しています。また、Fig. 4（a）を見ると、
125

I のピーク位置に近い約 3.5 分の位置に 211At のピークが観測されており、At の目的標識物質が合成された事がわかります。こ At と I のピークのずれは、おそらく分極の違いに起因すると思われます。また、現在では洗浄効率を上げるなどの手順の改良を行い、At の初期量から求めた収率は 45 %、最終溶液中の目的標識物質の放射化学
純度は 84 % に達しています。今後の抗体等の標識では、親水性のタンパク質が目的物となるので、より収率が向上すると期待されます。
最後に、本研究では樹脂を介した At 抗体標識
ならびに分離に向けた新規手法の開発を行い、新しく調製した樹脂を用いて 211At の低分子化合物の標識に初めて成功しました。このような樹脂上で At を保持したのち、樹脂から抗体などへ At を標識するという手法はこれまで試みられておらず、この新手法の応用により、自動化が容易になると期待が持たれます。今後、さらなる収率改善についての検討やタンパク質の標識テスト、Biとの分離テストなどの基礎検討を行い、カラムを用いたフロー式自動化を試みる事を予定していま
Fig.4

す。

Chromatograms and assigned structures of the
211
125
obtained products of（a） At,（b） I and（c）
cold I standard of the aimed product.

53

放射化学

第 35 号2017（2016 日本放射化学会年会 若手優秀発表賞受賞者による研究紹介）
特集
特集
Rf 同族元素 Zr, Hf の塩化物に対する等温ガスクロマトグラフィ
a

a

a

a

白井香里 、押見吉成 、後藤真一 、大江一弘 、工藤久昭
abb

新潟大学大学院自然科学研究科、 新潟大学理学部

求めることを目的とした。

私たちが研究の対象にしている超重元素とは、原子実験は以下の手順で行った。88Zr（t1/2=83.4 d）

番号 104 番以上の元素のこおよび 175Hf（t1/2=70 d）トレーサを含む塩酸溶液とで、加速器を用いて人工を反応部に設置したカーボンフィルターに付着さ的に合成される。超重元素

せ 650 ˚C で空気とともに加熱して一旦酸化物をは短寿命でありその生成断生成した。つぎに、四塩化炭素を飽和した He ガ

面積は非常に小さく、これスを流し 600 ℃で四塩化物を生成し、揮発した四までに様々な研究が行われてきたが、その化学的塩化物を 75 ℃の塩化物捕集部に捕集した。約 90

性質は未だにほとんどわかっていない。当研究室

分後、四塩化炭素の供給を断ち、塩化物捕集部をでは、最初の超重元素である Rf の化学的性質を

四塩化物の揮発温度以上に加熱して、これらを等解明するためにその同族元素 Zr, Hf を用いた基礎

温部へと導入した。あらかじめ所定の温度にして研究を行っている。これまで行われてきた Rf をおいた等温部カラム（内径 4.0 mm、長さ 30 cm）

含む 4 族元素塩化物の気相化学研究では、得られを通過した四塩化物を水冷捕集部にて捕集し、一た吸着エンタルピーが Zr, Hf でも報告ごとにばら

定時間ごとに放射能を Ge 半導体検出器で測定しついており、Rf 塩化物の揮発性の議論は困難なて累積収率を得た。

状況にある［1］。そこで、当研究室では、Zr お

超重元素の等温ガスクロマトグラフ実験では多よび Hf 塩化物について、オフライン実験によりくの場合モンテカルロシミュレーションによって詳細な等温ガスクロマトグラフィ挙動の調査を

吸着エンタルピーを導出している［2］。しかし、行ってきた。本研究は、マクロ量（約 10

18

分子）

この方法で求めた吸着エンタルピーは装置パラとトレーサ量（約 10 分子）の Zr, Hf 塩化物に対メータ等の正確に見積もることが困難な量が含まして等温カラム通過挙動を調査し、マクロ量におれており、必ずしも正確とは言えない。そこで、ける揮発性と吸着相互作用の強さとの関係を確認

本研究では装置パラメータ等に依存しない吸着エ

することと、トレーサ量での吸着エンタルピーを

ンタルピーの導出法を考案した。

9

Fig. 1. Schematic diagram of experimental set-up for off-line isothermal gas-chromatography of ZrCl4 and HfCl4.

54

放射化学

第 35 号

2017

Zvára による揮発性化学種のカラム通過モデル

当初の予想通りよい直線関係が得られ、その［2］では、等温部温度 Tiso における平均保持時間

傾きから装置パラメータ等に依存しない吸着エは次式で表される。

ンタルピーとしてマクロ量では ZrCl4：–81.1±2.1
kJ mol –1, HfCl4：–76.2±2.9 kJ mol –1、トレーサ量⎞⎠⎛⎝

Δads H
LrT0 P 2π R τ 1
・
・・
・exp
〈tr(Tiso)〉＝
0
Q0 P0
M
RTiso
Tiso

で は ZrCl4：–91.9±1.2 kJ mol –1, HfCl4：–92.5±2.0
kJ mol –1 を得ることができた。これらの大小関係を見ていくと、マクロ量では | Δ adsH（Hf,macro）| < | Δ adsH（Zr,macro）| となりマクロ量での揮発性L, r： Length and inner radius of column, T 0, P 0：
Reference temperature and pressure, Q0：Flowrate at T0 and P0
M： Molecular weight, τ 0：Period of oscillation at theの序列［3］と矛盾しない結果が得られた。トレー|とサ量では | Δ adsH（Hf,tracer）≈ | Δ adsH（Zr,tracer）

column surface of the adsorbed molecule

な り、 マ ク ロ 量 で の 結 果 と 異 な っ て い た。 ま
た、 マ ク ロ 量 と ト レ ー サ 量 と で 比 較 す る と、
| Δ adsH（macro）| < | Δ adsH（tracer）| であり、トレー

この式を変形するとlnTiso｝が 1/T iso の｛〈tr(Tiso)〉√
一次関数となり、傾きから吸着エンタルピーが得

サ量ではマクロ量の時よりも吸着相互作用が強い

られ、装置パラメータ等は切片としてまとめられことが分かった。マクロ量ではカラムを通過するる。Fig. 2 にマクロ量における ZrCl4 と HfCl4 に際のバンドにおいて四塩化物の多層吸着が起こる

対する解析結果、Fig. 3 にトレーサ量における解ため、四塩化物同士の相互作用がカラム通過挙動

析結果を示す。

に反映しているのに対し、トレーサ量ではカラム
表面と直接相互作用してカラム内を通過していると考えられる。したがって、カラム表面との相互作用は四塩化物同士の相互作用よりも強く、
ZrCl4 と HfCl4 とでほとんど変わらないと考えられる。
今後は、カラム表面を塩素化するなどして、表面の状態の変化がカラム通過挙動にどのように影響するかの調査を行う予定である。

引用文献

Fig. 2 Analysis results of the adsorption enthalpy of
ZrCl4 and HfCl4 at macro-scale.

（1） A. Türler et al., Chem. Rev. 113, 1237（2013）.
（2） I. Zvára, Radiochim. Acta 38, 95（1985）.
（3） R. P. Tangri et al., Thermochim. Acta 244, 249（1994）.

Fig. 3 Analysis results of the adsorption enthalpy of
ZrCl4 and HfCl4 at tracer-scale.

55

放射化学

第 35 号

2017

特集（2016 日本放射化学会年会 若手優秀発表賞受賞者による研究紹介）
70

67

Zn（d,
d,αn） Cu 反応による頒布用精製

67

Cu の製造矢納慎也、羽場宏光、柴田誠一、小森有希子、高橋和也、佐藤望、渡邉慶子（理化学研究所 仁科加速器研究センター）
脇谷雄一郎、山田崇裕、松本幹雄（日本アイソトープ協会）

1．はじめに

2．実験

67

Cu は 核 医 学 利 用

標的には、70Zn の同位体濃縮度が 96.87％の酸に適切な半減期（T1/2

化亜鉛の粉末を、直径 10 mm、厚さ 340 mg cm–2

= 61.83 h）を持ち、抗のペレットに加圧成型して用いた。図 1 に示し腫瘍効果が高い β 線

たように、70ZnO 標的を Ta のビームストッパー（分岐比 bβ = 100%、エ上に置き、厚さ 10 μ m の高純度 Al 箔で覆い、照ネルギー Eβ = 168, 377, 468, 562 keV）を放出する

射装置に取り付けた。本研究では、24 MeV 重陽

1）

ため、RI 内用療法への応用が期待されている 。

子ビームを 4.0 μ A で 10 時間照射し、67Cu の試

さらに、 Cu の β 壊変に伴い、185 keV の γ 線

験製造を行った。照射中、標的を循環水（1.5 L（放出率 Iγ = 48.7％）が放出される。この γ 線の

min–1）と循環ヘリウム（30 L min–1）により冷却エネルギーは、診断用核医学核種 99mTc から放出した。さらに電磁石を用いてビームスポットを標される γ 線（Eγ = 141 keV）と同程度で、 Cu は的上で直径約 3 mm、2 Hz で回転させ、標的の発SPECT を用いた核医学診断にも利用が期待され熱を分散させた。照射終了後、Eichrom Cu resin

–

67

–

67

2） 67

ている 。 Cu を放射性医薬品として腫瘍細胞近と Dowex 1X8 陰イオン交換樹脂を用いた 2 段階

傍まで運搬することが出来れば、腫瘍の治療と診のカラムクロマトグラフィー 7）によって 67Cu を断を同時に実施することが可能となる。このよう精製した。得られた精製 67Cu は、抗体標識実験にな概念は theragnostic（therapy + diagnosis）と呼用いるため、約 300 μ L の 0.1 M 酢酸溶液に調製67ばれる。 Cu は海外で製造・供給が実施されてした。本研究では、ゲルマニウム半導体検出器をいるが、我が国においては容易に入手できる RI

用いた γ 線スペクトロメトリーによって、生成放ではない。そこで我々は、理研 RI ビームファク

射能と放射性核種純度を求めた。さらに ICP-MS

トリーで製造した 67Cu を日本アイソトープ協会
Circulating helium gas
30 L/minなどを通じて頒布する計画である。現在もっとも主流な 67Cu の製造方法は、68Zn（p,2p）67Cu 反応 3）50 mmを用いるものである。しかし、高エネルギーの陽子加速器が必要であり、製造された 67Cu の放射

Circulating water
1.5 L/min

性核種純度は、副反応生成物 64Cu（T1/2 = 12.70 h）と 61Cu（T1/2 = 3.333 h）のために低い。近年、放He

射性核種純度が高い 67Cu を製造する方法として、

Beam wobbler

Water

Zn
（p,α ）67Cu4）、70Zn（d,α n）67Cu 反応 5）や、加速70

器中性子を用いた 68Zn
（n,pn）67Cu 反応 6） などが70ZnO target

67
検討されている。本研究では、70Zn（d,α n）
Cu 反

Al foil
Be vacuum window

応に着目し、理研 AVF サイクロトロンを用いてTa beam stopper

67

Cu の製造法を検討した。
図1

56

67

Cu 製造装置の概略図

第 35 号

放射化学

2017

を用いた化学不純物の分析を行い、精製 67Cu の

10

比放射能と化学的不純物濃度を求めた。

107

8

67

Counts / 0.5 keV

次に Cu 製造量の増大を目的とし、天然同位nat

体組成の金属亜鉛（ Zn）を用いた照射試験を行った。500 mg の natZn を塩酸で溶解後、10 mLの 0.1 M HCl 溶液に調製した。これを電着液とし–2て、500 mA cm の条件で Ta ビームストッパー

106: 67Cu

105
4

10

3

10

102

上に 30 分間電着を行い、271 mg cm–2 の natZn 金10

属標的を作成した。前述の照射装置を用いて、24

10

1
0

MeV 重陽子ビームを 10 μ A のビーム強度で 20 分
間照射し、natZn（d,xn）67Ga 反応によって生成す

図2

る Ga の放射能を γ 線スペクトロメトリーによ
67

0

500

1000
Energy / keV

1500

2000

67

精 製 Cu の γ 線 ス ペ ク ト ル。 照 射 後 35 時 間
44 分から 5000 秒間測定。

り定量した。これを既報 9） の反応断面積を参考として算出した 67Ga の放射能と比較することで、た原子番号 20 以上の元素は、Cu（2.1 ppm）と Br

67

大強度ビームによる Cu の定量的製造を考察した。

（1.0 ppm）のみであった。この結果をもとにして得られた 67Cu の比放射能は、照射終了時点で220 MBq μ g–1 であった。精製 67Cu を用いた抗体

3．結果と考察70

標識実験の結果については、論文投稿中である 8）。

ZnO ペレットの照射実験では、照射終了時点
67

換算で 135 MBq の精製 Cu を製造することがで

天然同位体組成の金属 Zn 標的を用いた照射実

きた。図 2 にゲルマニウム半導体検出器を用いた

験では、照射終了時換算で 47±1 MBq の 67Ga が精製 67Cu の γ 線スペクトルを示す。同定された製造された。既報 9）の反応断面積を用いて算出

67

Cu 以外の放射性核種は、61Cu と 64Cu のみであした 67Ga 放射能は 47±5 MBq であり、実験値とり、61Cu：64Cu：67Cu の放射能比は照射終了時でよく一致している。これにより、70Zn 金属標的を

–3

–2

67

2.2×10 ：1.2×10 ：1 であった。 Cu の半減期は用いれば、24 MeV、10 μ A の重陽子ビーム照射

61

Cu、64Cu よりも長いため、時間とともに放射性により定量的に 67Cu を製造できると考えられる。

核種純度は増大する。利用者へ照射終了後 60 時

本研究で得た 67Cu の生成放射能、比放射能、間で供給する場合、放射性核種純度は 99.9% 以上

放 射 性 核 種 純 度 を、Brookhaven Linac Isotopeとなる。また、ICP-MS による化学不純物の定量（p,2p）67Cu 反応を用いてProducer（BLIP）で 68Znを行ったところ、1 ppm を超える濃度で検出され製 造 し た 場 合 10） と 比 較 し た。BLIP で は、200

表１67

理研 RIBF および BLIP における Cu 製造能力の比較
67

ビーム

照射時間

Cu 放射能（照射終了時）

RIBF
実験値

24MeV
重陽子
4.0 μ A10h

135MBq

220MBq μ g –1

99.9％以上

RIBF
目標値

24MeV
重陽子
10 μ A

5.5d

2.7GBq

4.4GBq μ g –1

99.9％以上

RLIP
実験値

200MeV
陽子
43 μ A

5~6d

10GBq

210MBq μ g –1
（平均値）

約 67％

57

比放射能
放射性核種純度（照射終了時） （照射後 60 時間）

放射化学

第 35 号

2017

MeV のプロトンビームを 43 μ A で 5 〜 6 日間照

参考文献

射することで、照射終了時点換算で、比放射能

1） I. Novak-Hofer et al., Eur. J. Nucl. Med. 29

210 MBq μ g の Cu を 10 GBq 製造している。
–1

67

61

64

（6）, 821（2002）.

672） O. D. M. Hughes et al., J. Clin. Oncol. 18（2）,また照射終了時における Cu： Cu： Cu の放射能比は、10.6：6.7：1 であり、照射終了後 60

363（2000）.

時間における放射性核種純度は約 67% である。
我々の今回の製造結果（RIBF 実験値）、将来 70Zn

3） S. M. Qaim, F. Tarkanyi, R. Capote（Eds.）:
Nuclear date for the production of therapeutic

金属標的を用いた場合の計算値（RIBF 目標値）、radionuclides, IAEA Technical Reports Series

BLIP での製造実績（BLIP 実験値）を表 1 にまと

473, 176（2011）.

68

67

めた。RIBF 目標値は、BLIP の Zn(p,2p） Cu 反4） S. Kastleiner et al., Radiochim. Acta 84, 107

応の 4 分の 1 程度であるが、放射性核種純度、比（1999）.

放射能については BLIP よりも高い 67Cu を製造

5） J. Kozempel et al., Radiochim. Acta 100, 419（2012）.

できると考えられる。

6） T. Kin et al., J. Phys. Soc. Jpn 82, 034201（2013）.

4．まとめ
本研究によって、 Zn（d,α n） Cu 反応を用いて
70677） S. Yano et al., RIKEN Accel. Prog. Rep. 49（in67

放射性核種純度、比放射能が高い精製 Cu を供

press）.

給できることがわかった。今後、輸送体の梱包方

8） K. Fujiki et al.（private communication）.

法や頒布価格等を決定し、日本アイソトープ協会

9） F. Tarkanyi et al., Nucl. Instrum. Meth B 217,
531（2004）.

から頒布する計画である。また、生成量の増大を10）Cyclotron produced radionuclides: physicalcharacteristics and production Methods, IAEA

目指し、現在、ビーム強度の増大と被ばく低減化のための自動化学分離装置の開発を進めている。

Technical Reports Series 468, 100（2009）.

58

第 35 号

放射化学

2017

特集（2016 日本放射化学会年会 若手優秀発表賞受賞者による研究紹介）
インビーム・メスバウアー分光法を用いた
1

1

1

57

鈴木聖人 、谷川祥太郎 、佐藤祐貴子 、小林義男
52

6Fe 原子の化学状態の分析

1,2

3

4

、山田康洋 、久保謙哉 、

78

三原基嗣 、長友傑 、佐藤渉 、宮﨑淳 、佐藤眞二 、北川敦志
1

2

3

4

5

8

6

（電通大院 、理研 、東理大理 、ICU 、阪大理 、金沢大理工 、
78

北陸大薬 、量研機構放医研 ）化学分析手法の中で核外軌道電子の密度と対称出体からの γ 線共鳴吸収を測定することによって性・酸化状態を高精度に観測できる手法としてメ試料の電子密度、配位環境といった化学状態をスバウアー分光法が存在する。一般的にメスバウ調査する手法「インビーム・メスバウアー分光

アー分光法は長寿命の γ 線源を用い、ドップラー法」の開発を行ってきた 1。この手法はオージェ

エネルギーの加減による γ 線の透過率または散乱効果の寄与の少なさと合わせ試料中に生成するプ率の変化を測定してスペクトルを得る。最も多ローブが原子数 1010-1013 ほどで十分であることく研究されている 57Fe のメスバウアー実験ではからプローブ核の相互作用を無視し、完全に孤立

57

Co（半減期 270 日）の電子捕獲壊変（electron

した原子の情報を得ることが可能となる。また、

capture decay）で放出される 14.4 keV の γ 線に多くの情報を高精度で得ることが可能なメスバウ

よる共鳴吸収スペクトルを観測している。対照的

アー分光法であるが、メスバウアープローブ元素に Mn の β 壊変を利用する例はその半減期のが固溶しない試料では測定を行うことが不可能と短さ（半減期 85 秒）が原因となって非常に少ななるため、実験対象が限られるという問題がある。

57–

い（Fig. 1）。しかしながら Mn の β 壊変を利用

本手法は加速器を用いてメスバウアープローブ元

するとオージェ効果による 57Fe 周囲への影響が素を試料に打ち込むことで、全ての凝縮系におけ57

Co の EC 壊変に比べ少なく、化学的環境の乱れるプローブとの反応をオンラインで観測することを起こすことがないため、より正確な測定が可能を可能としている。

57–となる。そこで申請者の所属する研究グループで最近の実験は放射線医学総合研究所の重イオ

は重イオン加速器を用いてプローブ核となる γ 線

ン加速器 HIMAC で行っている。核子あたり 500

放出体 57Mn を固体試料中に直接生成し、その放MeV に加速した一次ビーム 58Fe を Be 標的に照射し、入射核破砕反応で生成した 57 Mn を分離、最適化後、試料に直接注入する。試料から放出されるメスバウアー γ 線の検出において比例計数管やシンチレーション検出器などのメスバウアー
分光法で一般的に使われる γ 線検出器をインビー
ム・メスバウアー分光法に用いた場合、ビーム
由来の高エネルギー放射線によるバックグラウ
ンドが桁違いに高くなってしまう。そこで我々は平行平板電子なだれ型カウンター（PPAC）を自作している。PPAC（Fig. 2）は試料から放出される γ 線を 57Fe-SUS で無反跳共鳴吸収し、励起した 57Fe から γ 線と共に放出される内部転換電子を C3H8 ガスで増幅させグラファイト電極で感Fig. 1

Simplified decay scheme of57

知する。そのため、57Fe 励起核からのメスバウ

Fe

59

放射化学

第 35 号

2017

学状態を観測する有用な方法となる。この手法
により酸素ガスマトリックス 6 やメタンガスマト
リックス 7 でエキゾチックな Fe 化学種の生成と観測に成功している。直近ではエチレン /Ar ガ
スマトリックスのインビーム・メスバウアー実験を行っている。その際のスペクトルを Fig. 3 に示す。試料はパルスチューブ冷凍機で 17 K に保持した基板上に C2H4/Ar ガス（混合比 C2H4:Ar =3:7）を約 38 時間導入して作製した。スペクトル
は、Yamada らによるマトリックス単離実験の結果 8 を参考に 1 成分の singlet と 3 成分の doubletで解析した。成分 A と B は、これまでの結果から、Fig. 2 Schematic of Parallel Plate Avalanche Counter（PPAC）+
7）および基底状態のそれぞれ励起状態の Fe（d
+
6 1
Fe（d
s ）と帰属した。残りの成分 C,D について、

アー γ 線にのみ高感度な検出器となり、加速器をFe の化学種とその電子状態について ORCA を用用いたインビーム・メスバウアー分光法には必須

いて DFT 構造最適化計算を実行した。その結果、となっている。しかし、エネルギー分解能が乏Fe 原子に C2H 4 分子が 1 配位した新奇化学種（Fig.

しく、正味の内部転換電子と検出器に直接入る β4）が構造候補となることが示唆された（Fig. 4）。

線や高エネルギー γ 線由来の光電子との分別がで今後のインビーム・メスバウアー実験において、きない。そこで Mn から放出される β 線とメス

試料の C2H4/Ar の比と温度を変化させることで57

バウアー γ 線の β -γ 反同時係数測定を開発した 。
2

PPAC と測定試料の間にプラスチックシンチレー
ション検出器を置き、メスバウアー γ 線と β 線の反同時計測で β 線由来の信号を除去。これにより、
シグナル・ノイズ比（S/N 比）を大幅に向上させている。本手法は加えてスペクトルの時間分解をも可能にしている。試料を中心として 4 方向を囲うようにプラスチックシンチレーション検出器を配置し、β 線が観測された時間を t = 0 のスター

57

57

Fig. 3 Mössbauer emission spectra of Fe（← Mn）ina C2H4 and Ar matrix（C2H4 : Ar= 3:7）measured
at 17K. The isomer shift is given relative to Fe
metal at room temperature.

ト信号として、その後 PPAC で検出された γ 線を観測した時間で時間分解を行っている。これにより数十 nsec ごとに時間を分割し、ある時間での核プローブの位置や、どのように移動していくのかといったプロセスを見ることができる。
これまで我々は MgO3、NaF3、LiH4,5 を始めとした種々のインビーム・メスバウアースペクト
ルを得ることに成功しており、低温ガスマトリッ
クスのインビーム・メスバウアースペクトルの観測も行っている。ガスマトリックス試料はマトリックス単離法を用いて作製している。マトリックス単離法によって作製されたガスマトリックス
は化学的に安定し、分子間相互作用が小さいこと

Fig. 4 Optimized structure of（C）
Fe（C2H4）（D）+
Fe（C2H4）で気体の状態に近く希薄系となり、分子一個の化

60

放射化学

第 35 号

更なる詳細な解析を行う予定となっている。

2017

参考文献

最後に、本実験を行うにあたって多大な研究協［1］V. K. Sharma, et al., Wiley（USA）,（2013）.

力をしてくださる共同研究者の山田康洋氏（東理［2］T. Nagatomo et al., NIM B, 269, 455（2009）.

大理）、久保謙哉氏（ICU）、三原基嗣氏（阪大理）、［3］M. K. Kubo et al., Rev. Sci. Instr um, 85,
02C310（2016）.

長友傑氏（理研）、佐藤渉氏（金沢大理工）、宮﨑淳氏（北陸大薬）、佐藤眞二氏（量研機構放医研）、［4］Y. Sato et al., Hyp. Int, 237, 74（2016）.

北川敦志氏（量研機構放医研）、並びに量研機構
放医研 HIMAC 関係者、指導教官の小林義男先生［5］J. Miyazaki et al., J. Radioanal. Nucl. Chem,
303, 679（2015）.

を始め電通大の谷川祥太郎氏、佐藤祐貴子氏、実［6］Y. Kobayashi et al., Proc. ICAME 2005, 357（2006）.

験に参加していただいた後輩に心より感謝いたし［7］S. Tanigawa et al., Hyp. Int, 237 72（2016）.

ます。

［8］Y. Yamada et al., J. Radioanal. Nucl. Chem,
255, 3, 419（2003）.

61

放射化学

第 35 号2017（2016 日本放射化学会年会 若手優秀発表賞受賞者による研究紹介）
特集
特集
メスバウアー分光法によるコンドライト隕石中の鉄含有鉱物組成の研究
1

1

海老原充

3

金沢大院自然 、金沢大理工 、首都大院理工3中川真結 、加納康大 、佐藤渉
1

1、2、

2

ペクトルは α Fe の室温スペクトルにより較正をコンドライト隕石は太陽系生成時の母天体の状態を行った。

保存しており、この隕石を例として炭素質コンドライト CM に分類され構成する主成分元素のひとる Murchison の 6 K におけるメスバウアースペ

つである鉄は、母天体の生クトルを Fig.1 に示す。室温におけるスペクト

成過程に応じて様々な鉱物

ルには 7 つの doublet 成分が存在していること形をとる。そのためコンドが分かった。メスバウアーパラメータより含有

ライト隕石中の鉄含有鉱物の研究は、母天体を取鉱物は Olivine（2 成分）、Cronstedtite（3 成分）、

り巻く環境を知る上で大変重要である。本研究でTochilinite（1 成分）であると考えられ、これに加は 57Fe メスバウアー分光法を用いて、鉱物組成

えて鉱物が同定できない Fe3+ の成分も 14.8（7）%の異なる様々なコンドライト隕石中の鉄の状態解観測された。スペクトル強度の増加や磁気転移に57析を行った。 Fe メスバウアー分光法は鉄の電子

より新たな成分が観測される可能性を考え、6 K状態に関して高感度な測定が可能であり、固体試

での低温測定も行ったところ、内部磁場 B hf ＝料を非破壊で測定できるという利点がある。この28.8（7）T の sextet 成分を 5.3（8）％の強度で観測利点を活かし、コンドライト隕石中の鉱物組成をした。アイソマーシフト (δ ＝ 0.58（5）mm/s）の非破壊で同定するための新たな化学的分類法の確値から、これは Fe3+ の成分であると考えられる立を目指した。コンドライト隕石の化学的分類は、が、一般的にコンドライト隕石に含まれる酸化鉱

母天体形成時の酸化還元状態を反映していると言物とは内部磁場の値が異なるため、6 K で磁性をわれている。この分類は一般的に元素分析などを持つその他の酸化鉱物に由来する成分であると考用いて行われるが、メスバウアー分光法のみを用えられる。

いて行うことができれば、貴重な隕石の組成を損更に本研究で行った 9 つのコンドライト隕石のなうことなく分類を行えるため、非常に有意義でメスバウアー分光測定結果と、既報のメスバウあると言える。

アー分光研究による文献値（例えば［2］［3］）を本研究で測定を行ったコンドライト隕石の一覧を Table 1 に示しName
Y981490
石 試 料 100 〜 200 mg
Saratovについて透過型 57Fe メ
MIL07710
スバウアー分光法によ ALH76009
り室温及び 6 K で測定 Y790272
した。線源は Rh マト Allende
リックス中に分散させ ]MIL091010
Murchison
た 57Co（T1/2 = 272 日 ）PCA91002を使用し、得られたス
た。粉末状にした各隕

もとに、新たなコンドライト隕石の化学的分類法

Table 1. Names and typesof the chondrite meteorites
investigented.

Type
L3
L4
L4
L6
H4
CV3
CV3
CM2
R3.8-6

Fig. 1. M ö s s b a u e r s p e c t r u m o b t a i n e d f o r a C M
chondrite Murchison at 6 K.

62

放射化学

第 35 号

2017を提案する。スペクトルの解析によって得られた各鉱物中の Fe の原子数比を、横軸に「酸化的鉱物」と呼ばれる Olivine などのケイ酸塩鉱物と Fe3+ を含む酸化鉱物の合計、縦軸に「還元的鉱物」と呼ばれる Troilite などの硫化鉄鉱物と FeNi などの金属鉱物の合計についてプロットし、鉱物組成の相関を調べた（Fig. 2）。概ねコンドライト隕石の種類毎に分別されており、化学的分類の可能性
Fesilicate + Feoxide /mol%を示唆する結果が得られた。しかし炭素質コンド

Fig. 2. Cor relation of iron fractions in minerals inchondrites. Those for silicates and oxides areplotted on the abscissa and FeNi and FeS on theordinate.

ライトについてはばらつきが大きく、他のタイプとの区別が困難であることが分かる。そこで鉱物の組み合わせを変え、Olivine と Pyroxene について同様の相関を調べたところ、普通コンドライト（H、L、LL）とその他のコンドライトを明確に判別できることが分かった。さらに普通コンドライ

参考文献

ト以外のものについて、FeNi（カマサイト or テー［1］R. B. Scorzelli et al. Hyperfine Interaction 83,

ナイト）と FeS の相関を調べることで、エンス

473-477（1994）.

タタイトコンドライトと、炭素質コンドライトま［2］P. Munayco et al. Earth Moon Planets 110, 1-9

たは R コンドライトを判別することができた。

（2013）.

本研究ではメスバウアー分光法を用いてコンド［3］M. I. Oshtrakh et al. Hyperfine Interactions
177, 73-79（2007）.

ライト隕石の化学的分類を非破壊で行う手法を提案することができた。今後は普通コンドライト隕石の詳細な分類法について更に検討する予定であ
る。

63

放射化学

第 35 号

2017

歴史と教育
広い教育分野における68

68

Ge/ Ga ジェネレーターを用いる諸実験の活用――ラジオアイソトープの新利用――
野崎

ｂ

a

c

正 、永津弘太郎 、薬袋佳孝 、佐々木徹

da：北里大学理学部物理学科
b：量子科学技術研究開発機構 放射線医学総合研究所 標識薬剤開発部
c：武蔵大学根津科学研究所
d：北里大学医療衛生学部て不可欠な RI に関する予備知識と、（2）実験で

I. ラジオアイソトープ（RI）を教育実験に活用
し、一石三鳥を目指そう

会得した知見をより広範な、より身についたものにするために、関連現象の総括的解説や演習問題とを付加して、 68Ge/68Ga ジェネレーターを用い

1-1. 目標
筆者らは現在つぎの三目標（三鳥）を目指して、る教育実験のガイドブック

Ge/68Ga ジェネレーターを用具として活用するとして纏める計画である。

68

約 20 種の教育実験題目に対するマニュアルを作とでも題した小冊子

我が国は江戸時代から、ピンチに追い込まれた成中である：

藩の財政再興の過程にも教育の重視策が取り上げ（1）長期の大目標として、庶民の科学に対する関られ、町人の子供たちも寺子屋に憧れていたとい

心と知的水準の向上 ;う。更に、明治の義務教育制度は、庶民の知的レ（2）数年以内に成果が見え始めるとも期待できる、ベルの向上に大いに成功した。平成の世でも、当原発の可否における原子力安全神話と放射線ア面の実利教育より、国家百年の計、人類千年の計

レルギーとの宗教的ともいえる抗争の科学的思のための基礎教育がもっと尊ばれるべきではなか考・討論による置換 ;ろうか。また、安全、簡便、安価な教育用ジェネレー（3）放射化学や関連分野の活性化や後継者の育成

ターの外国、特に発展途上国への提供も大いに有への貢献。

意義と考えられる。これらの国で原発所有の是非

更に、実験教育の参加者にとっては、実験用具を論ずる場合などを通じて、市井の民の RI 関連に関する知見の方が実験の目的や結果よりも強くの関心や知識が各国や世界の未来に大きく影響す

記憶に残る場合も少なくない。すなわち、上記のる可能性もあるのではなかろうか。

実験の広い教育分野における普及は、先ず RI や放射線に関する知識の普及となる。

1-2. 放射化学の現状

現在筆者等が作成しているマニュアルは、実験

今世紀の先進国では、放射化学の研究室は教授への参加者を直接の対象とするのではなく、教育の定年とともに消滅する場合が多く、また、常時実験の担当者（多くの場合高校教諭のような、実満席の RI 実験室を見出すのは困難であろう。敗験テーマの選択と監督の責任者）を最も重要な対戦後の日本の放射化学は、欧米コンプレクスにと象と考え、難易性では理科系の学生や理科に何ららわれて自らの発想を基に新規の研究を推進する

かの関係がある職務に従事する社会人に適合する

気迫に欠けた傾向もあり、それが現在のじり貧にようにしたいと考えている。多くの実験項目につ対する無為無策へと引き継がれているのではなかいて、習得目標や簡単な問題が付記してある。ころうか。
さらに、どんな分野でも、一つのテーマを成しのマニュアルに加えて、（1）理科の基礎知識はあるが放射線や RI の知見は乏しい（例えば
り教育時代

ゆと

遂げただけでは、名誉ある失業者達の古巣となりに学生時代を過ごした）方々にとっかねない。固体電子工学は前世紀の花形産業で、

64

放射化学

第 35 号

2017

先ず半導体材質中の極微量不純物の分析と制御がクに選んで情熱を捧げ、退職後も愛着を感じなが必須となり、放射化分析はタイムリーにこのニーら見守る、といった美しい人生行路をも用意したズに応えた。例えば、半導体ケイ素中の ppb レ

いものである。現在の日本では一回でも放射線・

ベルの炭素、窒素、酸素の定量には荷電粒子放射

RI・原子力関連の実習教育を受けるのは、関連す化分析が最適の手段で、感度は劣るが X 線吸収る専門コースの学生・生徒以外では、恵まれた大1）

分析も校正曲線があれば広く利用できる。 そこ学の理科系学生ですら限られた割合に過ぎないよ

で我が国が発案して、国際的な持ち回り放射化分

うだ。放射化学に Renaissance をもたらすには、析を行って酸素と炭素に対するこの校正曲線を作

多くの関連者が各自の立場から RI・放射線・核成した。だがその頃から、放射化分析のこの分野反応など関連部門の特性を活用する新分野を考えにおける活用度は低下に向かった。

出して提案する熱意を持つことが、必須条件では

放射化学関係者から見た我が国のもう一つの現なかろうか。

実は、 原子炉の安全神話派（原子力推進派） と
8

68

1-4. Ge/ Ga ジェネレーターの教育利用にお放射線アレルギー派（医療以外の放射線・RI のける有効性

利用や原子力発電は全て有害で禁止すべきとする派）の科学を放り出したいがみ合いである。また、広い層の人達を対象とした教育実習に用いる

正直に言うと、敗戦後の貧乏な時期に、RI や放RI の供給源にはジェネレーターが断然優れてい

射線関連の研究費はと称して別枠る。すなわち、相対的に半減期の長い親核種からからいただくルートがあり、熱心な研究者には大短い娘核種をミルキングして用いるのだから、加いにプラスになると同時に、学術的評価よりは政速器やサイクロトロンのような RI 製造装置のな

財界の人脈により不可解な大金が流れて、無駄使いところでも、随時ミルキングして短寿命の娘核

いや関連分野の堕落を招き、それが現在の放射化

種を無担体状態に得ることができる。また、ミル

学の苦境を招いた一要因であるとも考えられる。

キングを繰り返せば、溶離される不純物は始めに

放射化学会としても、これ等の現状から脱却する

溶出されてしまい、その後に得られる娘核種は大ためには、現状の苦境を十分に認識して自らの頭変優れた純度となる。Table 1 に教育利用に適しを絞り肉体労働にも励む意欲を持つ会員が過半数たジェネレーターを示す。これからも解るようを保っていることが必要ではなかろうか。

にジェネレーターの中で 68Ge/68Ga の核種対が特原子力予算に優れていると考えられる。すなわち、（1）親1-3. ジリ貧を脱出し Renaissance をもたらすには？

核種も娘核種も半減期が適当で、（2）Table 2 か

幸いにも RI は次のような諸特性を有し、自然らも解るが、親核種は EC 壊変に伴う特性Ｘ線と現象だけではなく社会現象の教育にも有効なユAuger 電子だけしか放出しないので、Base Line

ニークな実験材料として活用できる筈である：（1）
Table 1. Generators useful in education

状態や環境に影響されず固有の速度で指数関数壊変をする；（2）高感度・非破壊・連続的に定量やParent/Daughter（Half-life）

位置分布の測定が可能である；（3）同位体と同じ

42

Ar/42K（33y, 12.4h）

く挙動する、等。そこで、学生・生徒をはじめ国民の広い層の関心を呼ぶような、RI を利用する

44

Ti/44Sc（60y, 3.97h）

多種の教育実験指導書を作成して、その利用を推進すれば、冒頭に掲げた一石三鳥も可能と考えら

68

Ge/68Ga（271d, 67.7m）れる。実習で得た体験は一般に講義や読書で得た

72

Se/72As（8.4d, 26.0h）

知識と比べて身につき易く風化しにくい。そして、若い方々に対し、その分野への関心を誘い、関心

Parent/Daughter（Half-life）
87

Y/87mSr（79.8h, 2.82h）90

Sr/90Y（28.9y, 64.0h）99

Mo/99mTc（66.0h, 6.01h）113

Sn/113mIn（115d, 99.5m）

Parent/Daughter（Half-life）
137

Cs/137mBa（30.2y, 2.55m）
140Ba/140La（12.8d, 40.3h）
188

W/188Re
（69.8d, 17.0h）
194Os/194Ir（6.0y, 19.3h）

Normal font: Neutron Deficient Nuclides（β +, EC）
Italic Font: Neutron Excess Nuclides（β –）は無意識のうちに放送などから入ってくる情報を吸収して興味へと発展し、この分野をライフワー

65

放射化学

第 35 号

2017

Table 2. Decay properties of 68Ge, 68Ga and 67Ga
68

68

Ge

Ga

67

Ga

Half-life

271 d67.7 m3.26 dDecay Mode

EC

+
β（90）
, EC
（10）

EC

β –Ray (energy/MeV

1.90（90）

and percent）

γ -Ray（energy/MeV

none

1.077（3）and percent）

0.093（38）, 0.185（24）, 0.300（19）を 25 keV 程度に設定した γ 線測定器では全く感知されない、（3）ミルキングで得た娘核種（無担体 68Ga）はガリウムの種々のトレーサー実験に使用できる、（4）小型化したジェネレーター自身
を線源として、0.51 MeV の γ 線の吸収実験や陽電子放出体の同時計数測定を用いる種々の実験が可能、（5）放射線障害防止法の規制対象となる親核種の最低放射能強度（下限数量）は 100 kBq で、
これだけあれば多種の実験テーマは数組が同時に実行可能である。なお、68Ge/68Ga 分離用に我々が自作して用いている酸化スズ（IV）のジェネレー

Fig. 1 Manufactured generator assembly with its parts.
From bottom to up: adsorbent SnO2 powder(before HNO3 treatment); generator connectedwith eluent syringe; and porous plastic disketteand short end of plastic tube
（See text for moredetail）.

ターカラムでは、68Ga は 1 M 塩酸 0.3 mL 中に効
率よく溶出される。
68

Ge はサイクロトロンで加速した陽子をガリウムに照射することで製造され、一般には塩化ゲ
ルマニウム（68GeCl4）として蒸留または四塩化炭素抽出により分離され、塩酸溶液として市販されている。日本でも量子科学技術研究開発機
構・放射線医学総合研究所で炭化ケイ素製のターゲットホルダー中に保持した金属ガリウム（融点30 ℃）を、サイクロトロンで 30 MeV 程度に加速して下方に曲げた陽子ビームで照射して製造されている。照射したガリウムターゲット中に生成している 68Ge は、過酸化水素を含む塩酸中に難揮発性 68Ge の状態に溶解抽出することができる。
これを自製の酸化スズカラムに加えてから、1 M
塩酸を流せば、68Ge はカラム中に吸着されて留まり 68Ga は洗い流されて、ジェネレーターが出来上がる。
Figs. 1 と 2 は手作り品の写真である。カラムには 1 mL の使い捨てプラスチック注射筒を用いFig. 2 Milking by or dinal pr ocedur e（ right）andcolumn washing by imitation of intravenous drip
（left）.

ている。大型の 68Ge/68Ga ジェネレーター（108 〜
109 Bq 程度）は陽電子核医学（PET）用の診断薬

66

放射化学

第 35 号剤生産用や装置校正線源として市販されている。

II.

2017

68

68

Ge/ Ga ジェネレーターを用いた教育実験

だが、われわれが用いる小型ジェネレーターでは、ジェネレーターカラム用に選択した酸化スズ（IV）

2-1. 各実験の題目、教育目標 , マニュアル作成の適切な作製法の開発から始める必要があった。

の進捗状況

大型ジェネレーターは放射能が 1/10 以下に減衰

我々は十数種類の実験課題を取り上げてテストすれば一般に使用されなくなる。放射化学の技術実験を続けた結果、約 10 種類の題目についてはを駆使してそこに残存する 68Ge を再利用すれば、マニュアルがほぼ出来上った。Table 3 に、実験

われわれの提案する教育利用には有り余る筈である。

題目、教育目標、ならびにマニュアル作成の進捗状況を示す。

7DEOH7LWOHDLPDQGSUHVHQWVWDJHRIPDQXDOSUHSDUDWLRQIRUHDFKH[SHULPHQW
Table
3. Title, aim and present stage of manual preparation for each experiment.
   7
7LWOH      $LP        3UHVHQWVVWDJH $0DQXIDFWXUHDQGSURSHUWLHVRIJHQHUDWRU0
0DQXIDFWXUHRI*H*DJHQHUDWRU 6HOIPDQXIDFWXUHHRIWRROIRUH[SHULPHQW (QG0
0LONLQJDQGKDOIOLIHPHDVXUHPHQWRI*D 55HODWLRQDPRQJH[SRQHQWLDOUHDOQXPEHUDQGORJDULWKP  (QG**URZWKRI*DLQJHQHUDWRUDIWHUPLONLQJ ,,QWLPDF\ZLWKGLIIHUHQWLDOHHTXDWLRQ    㻱㼚㼐0
0LONLQJ\LHOGDQGEUHDNWKURXJKRI*H   3URSHUWLHVRIJHQHUDWRU       㻱
㻱㼚㼐

%([[SHULPHQWVE\*D$GVRUSWLRQQFRRSUHFLSLWDWLRQDQGVROYHQW%%HKDYLRURIXOWUDORZFRQFHQWUDWLRQDQGXOWUDPLQXWH
H[WUDFWLRQ     DDPRXQWPPDWHULDOV 1HDUHQG
(QWURS\RIPL[LQJDDQGWKHVHFRQGODZRIWKHUPRG\QDPLFV
,R
RQH[FKDQJHDQGFKURPDWRJUDSK\ &&KHPLFDOVHSDUDWLRQDQGDQDO\WLFDOFKHPLVWU\ 1HDUHQG
,,VRWRSHH[FKDQJH         ,,QWHUPROHFXODUDWRPLFH[FKDQJHZLWKRXWFKHPLFDOFKDQJH00LGZD\&&KHODWHFKHPLVWU\DQGV\QWKHVLVRI5DGLRSKDUPDFHXWLFFDOFKHPLVWU\%HIRUHVWDUWLQJ
3
3RVLWURQUDGLRSKDUPDFHXWLFDOV
 
8SWDNHE\SODQWV 

11RQGHVWUXFWLYHFRQWLQXRXVPHDVVXUHPHQWRI5,0LGZD\WDNHQXSE\SODQWV   
&RQWDPLQDWLRQDQGGHFRQWDPLQDWLRQDQG$GYDQWDJHRXVXWLOL]DWLRQRIVKRUWOLYHG5,0LGZD\ /HDNKXQWLQJ

&
&0H
HDVXUHPHQWDQGXVHRIDQQLKLODWLRQUDGLDWLRQ$$EVRUSWLRQE\YDULRXVVXEVWDQFHV$EVRUSWLRQPHFKDQLVPRIȚȚUD\      (QG''HSHQGHQFHRIFRLQFLGHQFHFRXQWLQJ 3ULQFLSOHDQGXXWLOOL]DWLRQRIFRLQFLGHQFHFRXQWLQJ (QGH
HIILFLHQF\RQJHRPHWULFDODUUDQJHPHQW
/RZEDFNJURXQGFRXQWLQJRIș㸩HPLWWHUV11RQDUWLILFLDO5,DQGUDGLDWLRQV  1HDUHQG      3ULQFLSOHRI3(7DQGLPDJHUHFRQVWUXFWLRQ   1XFOHDUPHGLFLQH   6RPHQHZLGHDQHHHGHG
3UHVHQWVWDJHR
RIWHVWH[SHULPHQWVIRUPDQXDOSUHSDUDWLRQ


67

放射化学

第 35 号

2-2. 教育実験参加者の分類と、各分類に適当と2017

酸化スズ（SnO2）の合成には放置乾燥を含める思われる実験項目の例と長時間を要するので、クラブ活動など以外では、各々の参加者に適した実験項目は、割り当てら当方から配布される既製品を用いることにする。

れた時間や参加者の立場や目標などにより当然異なお、この酸化スズの合成には、遠心分離装置となる。一応、参加者を次の A から D の 4 種のカ

篩のセットが有れば、若干の経験以外には特別のテゴリーに分類し、Table 3 の中から各々に適し技能は必要としない。既にこの合成法を含む研究ていると思われる実験項目番号を選んで列挙しては複数回の口頭発表をしてきたが、合成の詳細やみた。カッコ内の実験題目は時間に余裕がある場

注意点については必要ならば筆者らに御相談いた合や、責任者達が実験を行って参加者は手伝っただきたい。

り見学する場合に適していると思われる。
A. 高校生 , 非理科系社会人と大学生： A-2, C-1

3-A-1. ジェネレーターの作成（A-1, A-3, A-4, B-1, B-2, B-3, B-5, B-6）

Figs. 1 と 2 にあるように、このジェネレーター

B. エリート的経済・政治系の社会人と大学生：

はたんに上記の酸化スズを充填剤とした小型のカ

A-2, A-3, C-1（B-1 の一部 , B-5, C-2）

ラムクロマトグラフィー用セットである。

C. 理科系の大学生と社会人：A-2, A-3 の他、受講数人

一組で一個のジェネレーターを作製する。必要な者の要望に叶う選択体制をとる。

物品は：

D. 中学生と理科に縁遠かった社会人：A-2, A-3,（a）カラム外壁

C-1（B-1 の一部 , B-5）---- 1 mL のプラスチック使い捨て注射器

前述の教育実験のガイドブックが出版された暁（b）充填剤の保持部品 ---- 充填剤保持用の多孔質には、教育実験の担当者の方には先ずガイドブッ

プラスチック板 と外径が上記注射器の内径クの ［I］必要な予備知識と一致する塩ビ管（Fig. 1）に目を通していただ（c）カラムの上下の栓 ---- 上側は小さなゴム栓；

き、次に、各々の実習の時間に先だって、［II］
各実験題目の概説とマニュアルの中から適切な下側は注射筒出口用プラスチック栓（d）充填剤 ---- 0.3 M の硝酸中で加熱処理後、放題目を選択し、自ら（あるいは理科クラブの生徒

置してある酸化スズ（Fig. 1）

達とともに）予備実験を行っていただきたい。そして、実験参加予定者に適した表現でマニュアル（e）溶離液注入用具 ---- 上記と同じ注射器で、注を書き直して配布していただきたい。その時の配射筒の内壁にフィットする小型ゴム栓つき注射針が装着済み（Figs 1, 2）

布文書は一般的なガイドブック中のものよりもか（f） 点滴式に溶離液を流すセット ---- 溶離液溜となり簡略化・平易化され得ると期待される。また、コック付きゴム管（Fig. 2）

実験終了後の参加者に余裕が感じられるならば、［III］関連現象の解説と演習問題 の記述の中か（g）溶離液 ---- 1 M 塩酸ら、「一の体験から十の知識を手繰り寄せる」の（3-A-1-1）カラムの作製
1 mL のプラスチック使い捨て注射器の上部に適した題目を選んで活用していただきたい。

（0.7~0. 8 mL の位置で）を切って除く。充填剤保
3.

68

68

Ge/ Ga ジェネレーターを用いる教育実験̶

持用小孔つきプラスチック板からコルクボーラ―

若干の実験マニュアルと補足説明

により上の注射筒の内径に一致する大きさの円盤

利用度が高いか特色があると思われる 4 項目のをくり抜き（Fig.1）( 少し大きな円盤からサンド実験マニュアルはほぼ全文をここに転載し、他のペーパーで削り込む方が良い）、注射筒内の最下題目に対しては要点のみを概説するに留める。

部へ押し付ける。太さがぴったり合う塩ビゴム
管（規格品あり）を約 3 mm だけ切り取り、これ

3-A. ジェネレーターの作製と68を注射筒に押し込んでプラスチック円板を固定す

Ga のミルキンる。

グ・壊変・生成（3-A-1-2）カラムの充填

ジェネレーターの作製には、カラム充填剤用の

68

放射化学

第 35 号

2017

カラム充填剤の酸化スズは小型バイアル中で希ゆっくり（30 秒程度かけて）流せば、68Ge は充硝酸に浸してある状態で配布されるから、先ず、

填剤の上部に吸着されたまま留まり、存在して小型バイアルに移し軽く振ってから放置し傾注法

いた 68Ga も可なりカラム中に残存する。すなわ

により懸濁している微粒子とともに大部分の硝酸

ち、すでに使用しているジェネレーターの内部でを流し去る。次に、少量の 1 M の塩酸を加えて

68

軽く振り混ぜ、殆どの粒子が沈殿するのを待って、はカラムの状態にも依存するが 70 % 程度の場合

液の大部分を懸濁微粒子とともに除く。この操作が多く、残存部分は溶離液を流し続けても減少しを 3 ~ 5 回繰り返す（超微細粒子が残っていると、ない。このように、原子核の壊変に伴い化学変化

68

そこに吸着されていた Ge がミルキングの際にが誘起されるのは珍しくなく、Hot atom effect や68

Hot atom chemistry などの用語もある。

Ge の壊変により生じた 68Ga の場合、溶離収率68Ga とともに溶出され、 Ge の Breakthrough として計数される）。
こうして得た酸化スズ粒子を塩酸とともに少量

3-A-2.

68

Ga のミルキングと半減期測定

前回のミルキングから 4 時間以上経過したずつ駒込ピペットに吸い取って注射筒中の円板上に注ぎ込む。0.4 ~ 0.5 mL の目盛まで充填剤で満68

Ge/68Ga ジェネレーターから 68Ga をミルキング

たし、自然落下により塩酸が流出し終わるのを待し、その壊変を測定し、半減期を求める。さらに、つ。流出が極めて遅い時は、この注射筒に溶離液

68

注入用注射器を気密状態に接続し、注意しながら温度に依存するかどうかを調べてみるのも容易で

空気圧力を加えて液を穏やかに流し出す。さらある（実験法の記述は省略する）。 数組が同時にに 30 〜 50 mL の溶離液でゆっくり洗浄して、酸実験することができる。各組に必要な放射能強度

化スズ粒子の表面に付着していた超微細粉を成る

は 5 kBq の 68Ge が放射平衡に達しているジェネべく完全に洗い流す。一般にカラムに洗液や溶離レーターから得られる 68Ga で十分である。測定

液を流す時には、注入用注射器に先ず 0.1 mL 程に用いる容器で 68Ga の溶離液を捕集するのが便の空気を入れてから液を吸い取り、その数滴をカ利であるが、用いる測定器により適した捕集容器

ラムに注いでから、注入用の注射針につけてあるも一般に異なる。

小型ゴム栓により両注射筒を気密に接続する。そ装置：放射線測定器

れから液をゆっくりと押し込み、さらに液面が吸器具：溶離液用注射器；溶離液捕集容器。

着剤の上面に達するまで空気を注意深く押し入れ（3-A-2-1）ミルキング、放射能測定用試料の作製

Ga の壊変速度は一般の化学反応速度のようにる。遅い定常速度で流すには、点滴式セット（Fig.

溶離液を加えるための注射器に、先ず空気を約2）の利用が望ましい。

0.1 mL 入れ、次に 1 M 塩酸を 0.5 mL 吸い込む。

（3-A-1-3）68Ge の吸着：68Ge/68Ga ジェネレーター

この注射器を上記のようにジェネレーターに接続の出来上がりし、20 ~ 30 秒かけて 68Ga を溶出させる（ミルキ

このカラムに 68Ge/68Ga 溶液を加える。一般にングする）。

この溶液は少量で、マイクロピペットにより採放射能測定に井戸型シンチレーターを用いる時取することが多いが、液性が不明の場合は 1M 塩は、68Ga の溶出液は試験管に捕集し、井戸は一般

酸 0.5 mL 程度を加えて用いてもよい。上記と同に上方を向いているので、そこへ試験管をそのま様に自然落下または空気圧により過剰の液を流ま入れて消滅放射線を測定する。他の検出器を用し、更にカラムに 5 〜 10 mL の 1 M 塩酸をゆっいる時は、測定試料は一般にその下方に置くので、68

くりと流して洗浄すれば、 Ge のみがカラムの68

上部に吸着されて、ジェネレーターの出来上がりに捕集し、放出される 1.9 MeV の β + の一部が遠である。この場合、68Ga は全量がカラムから洗方へ飛び去るのを防ぐため、試料皿の上に 3 mm

い流される。だが翌日にカラム中で 68Ge の壊変

厚のアルミニウム板、または 1 mm 厚の鉄またはGa の溶出液は市販の小型放射能測定用試料皿により生じた Ga が集積してきたときに、この銅板等をかぶせて、全ての β + を消滅放射線に変ジェネレーター カラムに 0.5 mL 程度の溶離液を換させて測定する。

68

69

放射化学

第 35 号

2017

単チャンネルの波高分析器付きのシンチレー

A, B は常数）となる。対数関数である log y = Ax

ションカウンターだけについて、測定条件の設定+ B は、y = 10（Ax+B）= 10B × 10Ax のように指数関数法を簡単に述べる。設定対象は多くの場合、測定に書き換えることもできる。Figs. 3 〜 6 に、真数・器の電子回路格納箱に次のように英語名で標示さ指数・対数の各々の最も簡単な関数を、真数グラれている：（1）High Voltage；（2）Course Gain;（3）フと片対数グラフの両方で示す。片対数グラフは、Fine Gain;（4）Lower Level と Upper Level または
E と Δ E。ここで、（1）は光電子増倍管の印加電圧12で、（2）と（3）は比例増幅装置の増幅度を示し、こ10

れら三者に依存して、シンチレーター中で失われ8た γ 線のエネルギーに対する最終増幅後の Pulse

6

電圧の大きさが定まる。（4）は単チャンネル波高

4分析器で選別・計数する Pulse 電圧の大きさの範2囲が Upper Level と Lower Level の間か、または

0-4

E と E +Δ E の間にあることを示している。これ

-2

0

2

4

6

8

10

Y2

Y3

12

-2

等の適切な設定は、扱っている γ 線のエネルギー-4等にも依存するが、先ずＥと Δ E とを適当（例えY1

ば E=300, E=150）に定め、（2）と（3）の値を少し

X

Fig. 3 Real number graph for Y1= X, Y2 = e and Y3 = lnX.

づつ変化させて計数率が極大になるように設定する。その他に、測定時間設定機能が付いている測100000定器も多い。
（3-A-2-2）68Ga の壊変の測定

10000

数組で一つの測定器を共用する。試料を測定位1000

置に置いて測定を開始する。測定時間は初期には100

1 分に設定する。測定開始ボタンを押し、その時間を記録する（または、ストップウオッチを起動10させる）。一つの測定器を複数の組で使用するの1が普通であるが、測定器を遊ばせている時間を減

0

2

4

6

8

10

12

0.1

らすようにして結果の信頼度の上昇につとめる。
測定は回数が増すにつれて各回の時間を長くしてFig. 4 Semi-logarithm graph for Y=X (――) andX
Y= e（-------）.

もよいが、少なくとも 100 分程度は壊変を追い、可能なら自動記録装置を用いたりして、更に放射能の減衰を追い続けるのが望ましい。また、自然計数（Background）を時々測定しておき、全員で1.2用いる。測定後の試料は廃棄せずに置けば、翌日

1

68以降に Ge の Breakthrough の測定に用いること

0.8

ができる。

0.6

（3-A-2-3）データー処理

0.4

先 ず、 片 対 数 グ ラ フ 用 紙（Semi-logarithm

0.2

Paper）に慣れよう。 片対数グラフ用紙とは、横0

軸は普通の目盛（x）で縦軸が常用対数目盛（log y）

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

のグラフ用紙である。そこで、普通の（真数の）グラフ用紙での直線は y = ax + b で表されるが、Fig.5

片対数グラフ用紙上の直線は log y = Ax + B（a, b,

70

Decrease from 1 to zero on real number graph–X
for Y1 = X（
）and Y2 = e （
）

2

放射化学

第 35 号

2017

2 個の放射線を別々に合計 2 個と計数するには、

1
0

0.5

1

1.5

2

2.5

入射間隔が装置特有の不感時間（Dead Time）以3

上なければならず、それ以内なら 1 個と計数する
Yかまたは全く計数されない。単チャンネル波高分
0.1

析器付きシンチレーション計数装置の場合、一般に約 5×104 cpm 以上になると数え落としが観測されだし、2×105 cpm 以上では試料の位置や量などの変更等の適当な対策が必要となる。GM 計数

0.01

X

管の不感時間はシンチレーション計数器より一般に一桁余り大きい。

Fig. 6 Decrease from 1 to zero on semi-logarithm graph–X
for Y1 = X（――）and Y2 = e （------）

上の片対数用紙に書き込んだ壊変曲線上の測定
点に、縦バーとして標準誤差を描きこめ。ここで、数桁に跨る分布や現象を記述・表現するときに広測定時間を t、総計数（自然計数は除く）を N とく用いられている。普通は A4 版で縦軸が 4 桁のすると、計数率は N/t で標準誤差は（N1/2）/t と用紙が多く用いられるが、今の実験には 2 桁のもなる。
Excel でも、測定値を片対数グラフとすることの（市販品はある）が望ましい。

もできる。Google や Yahoo で「指数関数グラフ

次に、壊変曲線（Decay Cur ve）を描き半減期を求める。片対数グラフ用紙の横軸（X 軸）に測の作成法」などと質問すればよい。

定開始からその回の測定時間の中心までの経過時（3-A-2-a1）RI の壊変の法則 --- 指数関数壊変間を、縦軸に計数率（自然計数を差し引いた値）

全ての RI（Radio-isotope）の原子は不安定で、をとってグラフを描く。直線が得られるであろう

常に固有の確率で壊変（Disintegration；崩壊 ,が、その直線上で縦軸の値が 1/2 に減少するまで

Decay ともいう）して他の核種に変わる。この壊に経過する時間（横軸の値）、すなわち半減期を変という核反応の確率（＝壊変定数）は RI 試料

読み取れ。

の温度、圧力、共存物、化学状態といった内的・

さらに、結果の比較と信頼性の考察をおこなう。

外的状態に一切依存せずに一定である。これは、先ず、求めた半減期を、他のグループが得た値や原子核反応の Q 値（吸発熱量）は化学反応の Δ H

文献値（67.7 min）と比較せよ。次のような種々（エンタルピー）と比べて多くの場合は絶対値での誤差の原因が存在する：（a）RI の壊変数（Bq）

106 倍程大きい事実に起因している。いま、N 原

自身に内在する不確定性；（b）放射線測定器の時子の任意の RI 核種（例えば 68Ga）の壊変は、壊間分解能に基づく数え落とし；（c）測定器の共用

変定数を λ 、経過時間をｔとすると、次の法則にのため、毎回の測定での試料位置の微差。このう

従って進行する：

ち（a）に関しては、一般に放射性原子のように環

dN/dt = – λ N

境には一切依存せず一定の確率で変化していく場

この微分方程式は、合、一定数の原子の壊変を無限回繰り返し測定し

dN/N = –λ dt ; ∫ dN/N = –∫ λ dt ；ln N = –λ t + C

た平均値が N cpm（counts per minute）ならば、
1/2

の領域内に

1/2

を標準誤差

同じ試料の 1 回の測定結果が N±N
くる確率は約 2/3 となる。この N（1）（C は積分定数）という変形を経て、
N = exp［–λ t + C］= K exp［–λ t］（K は定数）という。この種の誤差は自然計数の様な原因の確となり、t = 0 の時（測定開始時）の N を N0 とす

定されないような計数にも適用される場合が多ると、い。そこで、計数値が少ない場合、特にそれら相

N = N0 exp［–λ t］

互間の差を求める場合には最終結果における相対

（2）

となる。

誤差が大きくなることに注意すべきである。また式 2 は、RI の原子数は指数減少（指数壊変 ,（b）は、どんな測定器でも、殆ど同時に入射した

71

放射化学

第 35 号

2017

Exponential Decay）していくことを示す。半分

3, 4, 8, 12, 20, 24 時間に減少するに要する時間を半減期（Half-life）と先ずあてづっぽうに（直観的に）答え、つぎにいい、一般に T で表す。式 2 から、
N0/2 = N0 exp［– λ T ］となるから、ln（1/2）=

計算せよ。----- このような指数関数変化に対しては、直観は一般に長時間後の変化を過小評価–λ T となり、したがって、する傾向が強いようだ。

λ T = ln 2 = 0.693

4. 源 頼朝は 1199 年に他界した。北條政子が香典（3）

を年利 7.0 % の複利（税・手数料なし）で預けとなる。そこで、RI の壊変定数と半減期は反比ていたら、預金総額の元金に対する倍率が最例し、両者の積は ln 2（= 0.693）である。

近乗り越えた筈の重要な自然科学の定数は何（3-A-2-a2）解説 : 対数‐真数‐指数；か。また、Big Bang の頃（約 140 億年前）か

等比級数

ら 7% の単利で預金して利子をタンス預金にしと等差級数
戦後の昭和時代の多くの学生は、計算尺を使いていたら、元利合計で何倍になっている筈か。

麻雀で遊んだものだ。それは、自然のうちに対数5. 全世界の GDP が年率 3.5 % の成長を続けると、– 真数 – 指数関係を身に着けるチャンスでもあっ20, 60, 100 年後は何倍になるか暗算で求めよ。

た筈だ。RI の壊変は指数関数減少（＝等比級数（ヒント : 2 x 3.5 = 7）。もし 100 年間強引に続減少）であり、放射能強度の時間変化は exp［α t］

けると、地球や人類はどうなるだろうか推測で表すと α が負で、時間軸を反転させれば指数せよ。
6. 中国の GDP の前年度に対する増加率は、2014

関数増加となる。原爆の爆発や原子炉の暴走は
核分裂連鎖反応の指数関数増加であり α は正で、年は 8.0 ％で 2015 年は 7.5 %

原子炉の定常運転では α ＝ 0 となる。金利も経われている。しかし、（増加率でなく）増加額

済成長率も指数関数で表されるが、政治・経済のは 2015 年も僅かながら上昇していたことを、エリート達の勉強道具としても、RI ジェネレー

数値計算で示せ。

に減少したといターの有効活用をお願いしたいと考えている。な

7. 指数関数増大または減少によって示される自然

お、これ等の項目の基本的理解のために下に並べ

現象や近似できる社会現象合計 4 種を列挙せよ。

た演習問題を是非手掛けていただきたい。

（できれば微分方程式を作って解け）。

その前に、次の二つの指数関数増加の数値例は、
誰にとっても覚えていれば得はあっても損はない

解答と思われる： 年率 7.0 % の増加で、10 年後に約X
= 0.5 X の計算なので、Excel なら一
1. y =（1/2）

10

2 倍（1.07≒ 2.0）に、毎年 2 倍になると 10 年

挙にできるが、一桁の X には暗算も試みるの10

後に約 1000 倍（2 = 1024）になる。 演習問題 5がよかろう。

でも用いる。

25 %, 6.25 %, 0.781 %, 977 ppm, 30.5 ppm, 0.95
ppm, 9.3・10-4 ppm = 0.93 ppb
2. N = N ０exp［– λ t］, λ T = ln2 = 0.693, N = 0.99 N０,

演習問題
1. 半減期の次の倍数だけ時間が経過すると、放T も既知。
そこで： 0.99 = exp［– 0.693 t/T］をへて、–（ln 0.99）/0.693］T = 1.45・10-2 T となる。
t =［射能は初めの何パーセントまたは何 ppm に減衰するか：2, 4, 7, 10, 15, 20, 30。
2.

68

Ge（ 半 減 期 271 日 ） と 68Ga（ 半 減 期 67.7

また、値が１付近の場合の近似式、exp［x］= 1min）がそれぞれ 1 % だけ減衰するにはどれだ+ x を用いてもよい。

けの時間がかかるか。

［答］
4 日で約 1 % 減衰
1 分で約 1 % 減衰

Ga（T = 67.7 分）0.982 分

る人達は暗記しておくべきである。）
3.

68
68

Ge:（T = 271 日） 3.93 日（これらの結果を、このジェネレーターを用い
68

Ga は次の時間の経過によりどれだけ（何 %3. 計算は Excel を使って簡単にできるが、後にまたは何 ppm）に減衰するか：5, 10, 30 分；1, 2,

ある文章は問 4,5,6 とも関係があり大勢の方々

72

放射化学

第 35 号の解答の集積結果に大変興味がもたれる。
4. 利率 7 % の複利預金は、x 年後には 1.07

X

2017

続平衡に到達する過程を観察する。このジェネ倍にレーターからは、まさに打出の小槌のように、適なる。Table 4 にこの倍率の 200 年ごとの増加

当な時間をおいて何回でも繰り返して娘核種が無を示す。歴史に興味を持つ方は、これらの西担体にミルキングできることが実感される。

暦年の世界の情勢を思い浮かべていただくのさらに、高校の理科クラブや理系大学生相当以

も面白いかもしれない。

上の方は、この打出の小槌とともに微分方程式を

答：Avogadro 数（6.024 × 1023）； 約 10 億

楽しんでみよう。そのために放射平衡（先ず永続9（1×10 ）倍Table 4.

平衡）の成立していく過程を表現する数式を、微分方程式を用いて導き出そう。それから、この数

Exponential increase as exemplified bycompound interest.

式の計算値をグラフ用紙上に書いておいて、実測値がその上に乗って伸びていくのを実感しよう。

Interest: 7.00 %/year

このような一定値に収斂していく過程を記述するには、グラフ用紙は真数の方が片対数より適して

A.D. year

Deposit time/yTotal sum

1200

0

1.000

1400

200

7.5x1051600

400

5.7x1011

3-A-3-1．溶離後のジェネレーター中における 68Ga

1800

600

4.3x1017の生成の観測 --- 準備と練習実験

2000

800

3.2x1023

不透明な真数方眼紙 1 枚と目盛りは全く同じだ

2200

1000

2.4x1029が半透明の方眼紙を 2 枚用意する。全ての方眼紙いる場合が多い。

に共通に、なるべく全面を使うように配慮しながら、横軸（X 軸）に 68Ga を溶出させてからの経
5. 答：約 2, 8, 32 倍； まったく恐ろしい方向へ世過時間として０分から 200 ないし 300 分までの目

基礎自然科

盛りをつけ、縦軸（Y 軸）に 68Ga の存在率を表

学の最も重要な意義は、「人々が今後どのようす 0 % から 100 % までの目盛りをつける。そして、な生き方をするべきかを考えるときの基本とミルキング後一日以上経過して放射平衡が成立しなるような、自然に関するなるべく広範な知ているジェネレーターを再現性の良い位置にお見を正確に伝える」ことではなかろうか。

いて 68Ga を丁寧に計数し（K cpm とする）、100

界は向っているのではないか？

6. 2013 年の GDP を A とすると、2014 年は 8.0 %% のところが K になるように割り振った二番目のすなわち 0.080 A だけ増加して 1.080 A となっ真数目盛りを縦軸に記入しておく。そして、不透明た。2015 年の増加額は 1.080 A x 0.075 = 0.081

な方眼紙に次の式で示される曲線を描きこむ：

A となるから、0.001 A だけ 14 年より多い。

Y = K {1 − exp［− λ n t］} =7. RI の減衰、原子炉の暴走、原子爆弾の爆発過程、

K {1 − exp［0.693 t / 67.7 ］}（cpm）

貯金や借金の金利、CLR 電子回路の各位置に（4）おける電圧、微生物の増殖過程における個体

ここで、λ n は 68Ga の壊変定数、t は分単位の数、伝染病の蔓延初期における患者数、ネズ

時間で、K は 68Ga の飽和放射能（放射平衡に達ミなどの繁殖、口コミ情報の伝搬速度（人／した時の放射能）である。
先ず練習実験として、1 M 塩酸を約 3 mL 流

日単位）

して溶離可能な 68Ga を洗い落した直後のジェネ
3-A-3．ミルキング後のジェネレーター中におけレーターを計数効率が成るべくよい位置に手早くる娘核種の生成おき、計数を開始する。1 分測定と 1 分休止のサ

68

Ge/68Ga ジェネレーターの特性が特に有効にイクルを 10 回程度繰り返し、塩酸を流し終えた活用できる実験として、ミルキング直後のジェネ

時刻から各計数の中心時刻までの経過時間と計数

レーター中に娘核種が湧くように生成してきて永率との関係のプロットを一方の半透明方眼紙に描

73

放射化学

第 35 号

2017

Decay and Growth of 68Ga after Milking

きこむ。それから、このプロットを結ぶ曲線を時
間 0 まで外挿し、上の不透明方眼紙に重ね、両方

1.2

眼紙上の曲線が成るべく同じ位置に来るように透1

明方眼紙を X 軸が重なったまま右方へ滑り動か

0.8

す。ここまでくれば、ミルキングで溶出されずに

0.6

カラムに残存した 68Ga の量（cpm および % 単位）

0.4を求め、また、単独に存在する 68Ge からこれだ
けの 68Ga が生成・集積してくるには何分かかる

0.2かをグラフから求めるのは、誰にでも容易であろ

0
0

う。

50

100
Y1

3-A-3-1a 永続平衡の微分方程式による取り扱い

150
Y2

200

Y3

250

Y4

68

Fig. 7 Decay and growth curves of Ga after milking,Y1, Decay after 100 % milking; Y2, Growth after 100% milking;Y3, Decay after 60 % milking; Y4, Growth after 60 %milking.

親核種 68Ge は 1 % 壊変するのに約 4 日かかるから、今扱っている時間中では親核種の原子数
M も放射能 λ m M（Bq）も一定（定数 K；68Ga の飽和放射能も同じ）として精度良く近似することができる（λ m は 68Ge の壊変定数）。この条件下で、娘核種 68Ga の原子数と壊変定数とを N と λ n とし、る。積分常数の t 0 は、この測定をどの時点から始時間を t として、微分方程式を立てて解こう。

めるかによって定まる。娘核種がミルキングで完

dN/dt = λm M – λ n N = K – λn N

全には溶出されずに N = N0 だけ残存した場合が（5）式 8 となる。この右辺の前半、K［1 – exp（– λ n t）］、

dN/（K – λ n N）= dt

はまさに単独に存在する親核種からの娘核種の生ln(K – λ n N ）= – λ n（t + t0） （t0 は積分定数）（– λ n t）
成を表わす式 2 であり、後半の λ n N0 exp

K –λ n N = exp［ – λ n ( t + t0）］はミルキングされずに残存していた娘核種の放射= exp（− λ n t）・exp（− λ n t0）

能の減衰を示す。式 8 はまた、外部からの添加にλn N = K − exp（− λn t）・exp（−λ n t0） （6）より娘核種の総原子数が N0 となった系でも成立する。当然のことながら、この N0 原子の運命と初期条件が t = 0 のとき N = ０（娘を含まぬ親

この系内の他の原子の壊変には、相互の影響は全から始めた）ならば、くない。一方、ミルキング収率のような化学反応

K ＝ exp（− λ n t0）なので、

λ n N = K［1 – exp(–λ n t）］
初期条件がも関与する現象の結果は、前述のように、着目する原子の由来にも明確に影響される場合が多い。

（7）3-A-3-2. ジェネレーター中における 68Ga 放射能の増減の観察

t ＝ ０ の時 N ＝ N（N00 原子の娘

先ず、上の実験での観察をもう少し完璧にやっが存在していた）ならば、てみよう。68Ga を流し去ったジェネレーターを

K – λ n N0 = exp（− λ n t0）なので式 6 から、測定の位置に置くまでは上と同じであるが、放射λ n N = K –（K – λ n N0 ）exp（− λ n t）

能測定は当初は１分測定 10 秒休止とし、時間が= K［1 – exp（–λ n t）］+ λ n N0 exp（–λ n t）（8）たつに従い測定時間を長くしていく。測定器が遊Fig. 7 のグラフと上記の諸式との対応を考えなんでいる時間を減らして結果の信頼度の向上に努

がら、以下の文章の意味を完全に理解するようにめる。測定値を半透明方眼紙にプロットし、数点努めるのが有意義と思われる。式 5 は、 時間 dt

取れた段階で上記と同じようにこの方眼紙を不透中における娘核種の原子数の増減は、親核種の壊

明方眼紙上を右にずらして、両方眼紙上の曲線が変により生成してくる原子数と自らの壊変で消失

なるべくよく一致するように置く。次の測定の結していく原子数との差である果を予測しながら、この測定を少なくとも 2 時間ことを意味してい

74

放射化学

第 35 号

2017

継続し、さらに丸一日以上たった段階で飽和放射て追跡していくのは、実験科学の最も興味を誘う

能の確認測定をする。

一面とも言えよう。今おこなっている RI 打出の［簡単な問題］二個の放射平衡にあるジェネレー

小槌の実験は大変簡単に結果が出るので、楽しみ

68

ターの一方から Ga を少量の溶離液中に溶出さながらいろいろと微分方程式を操るのに絶好の例

せて他方のジェネレーターに加えた。このジェネであろう。例えば、上の実験で種々の非平衡状態

68

レーター中の Ga の総量の時間変化はどうなるにあるジェネレーターに別のジェネレーターからか？

ミルキングしてきた 68Ga を加えた場合、その後

答：RI の壊変は環境には何ら影響されない。

にジェネレーター中に存在するであろう 68Ga のしたがって、ジェネレーター中に元から放射平

放射能強度について、先ず計算結果から予言し、68衡になっていた Ga の量はそのまま保持され、次にそれを実験で確かめてみるのも面白かろう。

（それにプラスされる）あとから加えた量だけのまた、エレクトロニクスに興味を持つ方々にとっ68

Ga が指数関数減少していく。

ては、永続平衡や過渡平衡に対する等価電子回路を手に入れ、これも同時に操って楽しむのも益々3-A-3-a1. 線型一階微分方程式

有効な勉強手段となるであろう。

上記の放射平衡の生成過程の微分方程式（5）では、 親核種の寿命が充分長くて実験時間中の減衰は無視できる

3-B.

68

Ga のトレーサー利用

として簡略化し、永続平衡とガリウムは土類金属で周期律表ではアルミニウ

しての計算を行った（λ m M ＝ K）。しかし、親ムのすぐ下に位置する両性元素で、ガリウム化合核種も全て M = M0 exp［– λ t ］に従って壊変し物の多くは酸性・アルカリ性の両方の水溶液に可ていくので、実験中（または関心の対象となる期

溶だが、中性では水酸化物等として沈殿する。ま間中）における親核種の減衰が問題になる場合をた、クエン酸をはじめ種々の錯化剤と反応して水

過渡平衡と呼ぶ。過渡平衡では出発点としての式

溶性の錯化合物を形成する。すでに述べたように
68

Ga は無担体に純粋に得られるので、放出する（5）は次の形になる：
dN/dt =λ m M0 exp［− λ m t］− λ n N

陽電子の消滅放射線の測定により、極微量・超低（9）濃度のガリウムの挙動を追跡する種々のトレー

これは線型一階微分方程式と呼ばれ、次のようサー実験が可能となる。
100 kBq の 68Ga はガリウム原子のどれな一般的な形式に書かれて、諸現象の基本的解析

問題 1.

に先ず用いられる型でもある。

だけからなるか。個数、モル数、質量、で答えよ。

dy/dx + P（x）y = Q（x）

また、計数効率が 10 % の測定器で 1 cps (Count（10）

per Second）の計数率を与える 68Ga は何グラム

線型一階微分方程式は、変数分離法では解けないか。

が、（11）式で示される一般解の公式により大し解答

λ ＝ ln2/T = 0.693/（67.7 × 60）= 1.706 × 10–4（Bq/atom）

た困難なく解が得られる場合もある。

1 Bq の原子数は：1/（1.706 × 10–4）= 5.86 × 103dx］･∫ exp
［ ∫ P（x）dx］･Q（x）dx+
y= exp［– ∫ P（x）
C exp［– ∫ P（x）dx］

100 KBq では：5.9 × 108 atoms; 9.7 ×10–16 mol; 6.6 × 10–14 g（C は積分定数） （11）10 % で 1 cps は 10 Bq なので、6.6 × 10–18g

微分方程式は数学の一部で、理科とは直結して
3-B-1. 無単体 68Ga の吸着いない難解なものであるような気がしている人も少なくないようだ。しかし、とくに速度の関与す

無担体 68Ga の吸着・脱着の pH 依存性を先ずる自然現象を解析し、また、社会現象を近似的に測定し、つぎに錯化剤を加えたときの影響を調べ定量化するには、微分方程式は不可欠である。そる。吸着の実験は、吸着体の種類や接触表面積、して、数式が現実に何を意味しているかの理解に

接触時間、液の成分や温度等、一定に保ち難い多努めながら、自然現象を微分方程式により表現し種の条件に左右される場合が多く、さらに、接触

75

放射化学

第 35 号

2017

するすべての容器・器具の内壁への吸着が避けら管に水を約 3 mL 加えてから、pH を目的の値にれない。したがって、吸着率を再現性の良い数値

調整し、更に水を足して液量を 5 mL にする。ことして求めるのは一般に容易でない。だが吸着はの試験管に吸着剤としてセルローズ粉末 50 mg

日常遭遇する諸現象にも関与している場合が多を加え、栓をして 1 分間振る。簡略化実験としてく、定性的にでも明確な傾向を観察できれば、そは、試験管中の上澄み液 1 〜 1.5 mL を吸い取っの経験は十分な価値がある。液体の量は普通ピてその放射能を測定し、溶液の全体と最後の放射

ペットやメスシリンダーにより量るが、この種能測定に用いた部分の放射能強度と量（体積でもの RI 実験では最下目盛りが 10 mg の桁の上皿電質量でもよい）から吸着体の吸着率を求める（試子天秤（自動天秤）を用いる方が高効率である。

験管の内壁等への吸着分が無視されている）。よ

RI を使用する実験では一般に予備実験が必要でり厳密な結果を望む場合は、吸着剤を液から濾過あり、今回の実験でも、pH の測定および設定の分離して両者の放射能を測定し、さらに使用した予備テストが不可欠である。なお、溶液中の溶質容器などの内壁に吸着されている 68Ga を希塩酸

A が物体 B の表面に吸着されるとき、A を吸着質で丁寧に洗い出して放射能を測定する。濾過分離（Adsorbate）B を吸着剤または吸着体（Adsorbent）にはガラスフィルターを用いるのが望ましいが、という。

濾紙を通しての重力濾過でもよい。いずれの場合
68

実験 3-B-4-1. 無担体 Ga の吸着と脱着の pH 依存性

も吸着材をその pH の溶液少量で洗う必要がある。

吸着体としては、セルローズ製品（紙、綿布、結果を、pH を横軸にとり、縦軸に（1）全吸着率

セルローズ粉末等）、粉末状ガラス、石英、アルと溶液残存率、または（2）吸着剤の吸着率、実験

ミナや、各種のプラスチック等が皆適している。

用具壁の吸着率、並びに溶液中の残存率を百分率

数グループが同時に実験を行う場合は各グループ

で示せ。
Fig. 8 に 各 々 の pH の 68Ga の 溶 液 を 4A の 沪

で異なった試料を用いてみるのもよかろう。ここでは、実験用試薬として市販されている

セル

紙をゆっくりと通過させたときの吸着率を示

ローズ粉末を吸着剤とする。放射能測定には井戸す。この曲線は上の実験で求めた沪紙粉末（単型シンチレーターを用いる場合を記述するが、計位質量当たりの表面積が大きい）への吸着曲数効率の再現性にさえ注意すれば大抵の測定器が線 と 傾 向 は 一 致 し て い る が、 後 者 の 方 が よ り

使用可能である。溶液の pH として 1.5, 4.0, 6.0, 8.0,

シャープに上下しているのではないだろうか？

10.5 の 5 点を選ぶこととし、各 pH 溶液の簡単な［実験手引き：脱着（溶出）の測定］ 上記のセル調整方の一例をインターネット（Wikipedia, 酢酸

ローズ粉末と 1 M 塩酸 5 mL とを栓付の試験管中

pH 緩衝液）から Table 5 に転記する。pH の測定

で時々振り混ぜながら約 3 分間置く。上澄みをとには pH メーターまたは変色指示薬を用いる。
㻢㻜［実験手引き：吸着の測定］
ミルキングで得た 5 万〜 10 万 cpm の無担体㻡㻜68㻭㼐㼟㼛㼞㼜㼠㼕㼛㼚 㼞㼍㼠㼕㼛 㻔㻑㻕

Ga を含む１Ｍ 塩酸（約 0.5 mL）を水で約 5 mLに希釈してから 5 分割して 5 本の試験管に入れ、各試験管内の放射能を測定する。次に各々の試験
Table
Buffersolutions
solutions forfor
pHpH
settingin experimentsofTable
5.5.Buffer
settingin experiments
andandsolvent
extractionof adsorption
adsorption
solvent
extractionpH   Main buffer solution    pH setting
1.5      Nothing      HCl 0.2 M
4.0
NH4AcO  1 M, 0.3 mL 
HCl 0.2 M
6.0
NH4AcO
1 M, 0.3 mL
NaOH 0.2 M
8.0
10.5
12.0

1 M, 0.3 mL
0.5 M, 0.3 mL

NaOH 0.2 M
NaOH 0.2 M

AcOH 0.2 M
AcOH 0.2 M

Na2CO3

1 M, 0.3 mL

NaOH

AcOH

0.2 M

㻟㻜
㻞㻜
㻝㻜

Auxiliary
NaOH 0.2 M
NaOH 0.2 M
 AcOH 0.2 M

NaAcO
Na2CO3

㻠㻜

㻜
㻜

㻡

㼜㻴

㻝㻜

Fig. 8 Dependence on pH in the adsorption of68
carrier-free Ga on filter paper 4A.

0.2 M

76

㻝㻡

放射化学

第 35 号

2017

るか、または粉末を沪過捕集して、放射能を測定

あったりすると、この値を超える。前にも述べた

して脱着率を求めよ。

がミルキング収率は 70 % 台を保てれば良とすべ
68

実験 3-B-1-2. 錯化剤の存在が Ga の吸着に及ぼきである。ジェネレーターでは、 最良の保守手す影響

段は頻繁にミルキングすること
4-B-1.

金属イオンの錯化剤として最もよく知られている EDTA（Ethylenediamine-tetraacetic Acid）と、68

Ga の共沈と溶媒抽出。

といえる。
4-B-2. イオン交換とクロマトグラフィー

ガリウムイオンの中性における沈殿を防止するた

ミルキングで得た無担体 68Ga をオキシン化合

めによく用いられるクエン酸（Citric Acid）を加物として中性水溶液からクロロフォルムへ抽出すえてみよう。この 2 種の錯化剤の分子式を Fig. 9

るには、68Ga の酸性水溶液に先ずオキシンを加に示す。

えてから中和して抽出すべきで、先に中和すると68

Ga は器壁へ吸着されて抽出が甚だ不完全となることを知る。
また、無担体分離の例として、68Ga の水酸化鉄（III）との共沈分離は大変有効な方法であることを知る。さらに共沈物を沪過捕集し、塩酸に溶
解し、亜硫酸ナトリウムとヨウ化カリウムなどの還元剤で鉄を 2 価に還元してから、陰イオン交換
樹脂カラムを通して両者を分離することができる。
有毒薬品注意 !!
EDTA (C10H16N2O8)
ethylenediamine tetra-acetic acid292.2 g/mol

クロロフォルムは揮発性と毒

citric acid (C6H8O7)性がある。今回の実験のようにごく少量を短時間

192.1 g/mol

扱うだけなら全く問題はないが、有機溶媒の中には様々な程度の毒性を有するものがあることは覚Fig. 9EDTA and citric acid

えておくべきである。今回は揮発性が実験誤差の一因になる恐れもあるので、必要時以外は容器の68［実験手引き： 錯化剤の影響の観察］無担体 Ga

栓を忘れず、また自らの体温で加熱することのなの 1 M 塩酸溶液の約１ｍ L に約 0.1 M の EDTA

いよう注意すべきである。適性は若干劣るが、クまたはクエン酸（またはそれらのナトリウム塩）

ロロフォルムの代わりにトルエンを用いる方法も

溶液約 1 mL を加えてから、上記と同様な操作にある。

より pH 1.5 付近と 6 付近に調整した 2 種の溶液を作成する。これらの溶液中の 68Ga の吸着を、関連事項の挿入上記と同じ操作で測定する。結果を錯化剤のない

1．放射能と分析化学

場合と比較せよ。

第二次大戦後、原爆や原発で遭遇する多種類・多量・高線量の RI の分離が世界的に重要課題となった時期もあったが、敗戦国日本では戦勝国が

4. 他の実験項目の概説
4-A-4.

68

Ge の漏洩率（Breakthrough）

行った大気圏内核実験で生じた放射性降下物や温68

Ge の Breakthrough は、ミルキング後 24 時

泉中の放射能の分析をおこなっていた。このよ68

うな放射性物質自身の分析と同時に、RI とくに68

減衰した時点で、存在する Ga を測定すれば正γ 線や陽電子放出体をトレーサーとして用いて、確に求められる。十分注意して作成したジェネ

種々の分析操作過程における各元素の挙動を追跡

レーターでは Breakthrough は 100 ppm

以下にする手法は、既存の分析法とくに湿式法の進歩になるが、酸化スズ（IV）からの微細粒子の洗い出

大きく貢献した。すなわち、放射性混合物の分析

しが不十分であったり使用法や保存法が不適切でと放射性トレーサーの分析化学利用とは二人三脚

間以上経過して溶離された Ga が 1 ppm 以下に

77

放射化学

第 35 号

2017

関係で進歩した。とくに、微量分析にこの傾向がで最も多種類の現象に関与するが、それだけに完強い。現在は機器分析の重要度が増しているが、全な理解は甚だ難しい。極微量物質・超低濃度物

この場合も試料から目的成分を取り出して濃縮し質の挙動の追跡や研究には RI の諸特性が大いに分析機器が受けいれられる状態にするには、やは有効に活用できることは既に述べたが、ここではり職人的化学手作業が不可欠な場合も少なくない。

混合のエントロピー について簡単に説明し、こ2．差を用いる分離法と比を用いる分離法てみていただくよう読者にもお願いする。

の種類の分野における新しい RI 利用実験を考え

Ag+ + Cl- → AgCl ↓2 種の理想液体、x モルの A と 1–x モルの B、

Ba++ + SO4- - → BaSO4 ↓の相互溶解で理想溶液 C の 1 モルを得るときのエントロピーの増加、すなわち混合のエントロ

この二つのよく知られている化学反応では、溶ピー、Δ Sm は :解度が極端に小さな生成物が定量的に沈殿すると見なされる。だが実際は溶解度が完全にはゼロでΔ Sm ＝ –R・［x・ln x +（1– x）
・ln（1– x）］（R は気体定数）

なく、常に次の関係が成立する：［沈殿量］＝［（生成物総量）］−［溶存量］。すなわち、短寿命の無担体 RI のような極微量物質や極低濃度物質には普（この式の誘導は、例えば Internet で Entropy of

通の沈殿法のような

Mixing を索引し Wikipedia を見る。）

差に基づく化学分離は適用できない。これに対し、溶媒抽出では分配係数

そこで Δ Sm は常に正で、x << 1 のとき特に大きなすなわち着目物質の両液相間における濃度の 比値となる。一般にエンタルピーや他の種類のエに基いており、その比の値は各相の濃度にはほとントロピーでは濃度依存性はそれ程大きくない

んど依存しないので、極低濃度物質にも適用できので、この事実は恒圧下における Δ G ＝− T・Δ Sる。

の関係から、極低濃度物質の挙動には混合のエン
68

共沈の場合は、水酸化鉄による Ga を例にとトロピーが大きく影響することを示す。また、超68

ると、水酸化鉄の沈殿と同時に生ずる Ga（OH）
3

高純度物質の精製は、純度の向上とともにますまは、単独で沈殿するのでも水相に溶解している

す難しくなる 、または、 完全に純粋な物質の作のでもなく、固相に混じり込んで（取り込まれ製は原理的に不可能である

68て）くるのである。共沈物中の Ga は、主とし第 2 法則のこの分野における表現型といえる。な3+

お、上記の理想液体 A, B, C とあるのは、任意のて水酸化鉄の（不完全な）結晶中の Fe の位置68というのも、熱力学

3+

純物質 A, B とその混合物 C と書替えても良い。

を Ga が置換していると考えられる。熱力学の観点からは、 溶液と沈殿（水酸化鉄）との 2 相間における第三の物質（68Ga）の分配

4．親しみやすい書物

状態が、

Gibbs エネルギーが低い方へ進む現象である。すなわち、（1）Ga

3+

本稿に関係の深い分野を、十代から社会人までが何らかの形で水相中に存在の種々の経歴の読者に適合するように記述してあするよりは固相に取り込まれた方が、化学結合る 4 冊の書籍を引用文献に挙げておく。2 〜 5） こエネルギーが大きくて安定（エンタルピー が負）れらの書籍は実験の体験をより確実な知識としてとなり、（2）混入してくる物質の濃度依存性の根付かせるのに有効で、実験の普及とあいまってエントロピー（混合のエントロピー , Entropy of

一般市民の科学レベルの向上への貢献が期待でき

Mixing, Configurational Entropy）の寄与も、とくよう。なお、同類の書籍は多数出版されており、に超低濃度では固体中における均一混合が有利と好きなものを選ぶことができる。

なる。

4-B-3. 同位体交換
68

Ga3+ + Ga-EDTA = Ga3+ + 68Ga-EDTA

3．極微量物質・超低濃度物質の挙動と混合のエ

ガリウムイオンと EDTA は 1 モル対１モルの水

ントロピー、熱力学第 2 法則

溶性錯体を形成し、68Ga3+ を加えて一定温度で一

熱力学第 2 法則は自然科学の全ての法則のうち

定時間おいてから、68Ga3+ だけをオキシン抽出

78

放射化学

第 35 号

2017

して両相の放射能を測定すれば、同位体交換反応する。なお、1 mL の注射筒の代わりに 0.2 mL のの進行度が知れる。この反応は中性では極めて遅糖尿病患者自身がインシュリン注射に用いる注射

く、アルカリ性や強い酸性で速い。同位体交換

筒に細かい粉末の酸化スズを入れたジェネレー、混合の
反応は熱の出入りは全くなく（Δ H = 0）

ターも作成でき、その方が γ 線の点線源に近くな

エントロピー増加のみが結果として起こる。このる。

増加が極大に達して反応が終焉した（平衡状態に

4-C-2. 同時計数効率の線源位置依存性達した）ときでも、しかし、おのおのの原子は同表面を方眼紙で覆ってある台の上に一対のシン

じように動いて交換反応も起こっていることにな

チレーション検出器を向かい合わせに置く。なるる。同位体交換反応の進行度の測定には、両化学

べく点線源に近い消滅放射線源（陽電子のままで種を分離して各々の放射能を測定せねばならな

飛散しないように注意）に高さがシンチレーターい。この例ではオキシンによりガリウムイオンの中心と等しくなるように保持物をつける。線源（Ga3+ + 68Ga3+）だけを有機相へ抽出するなどの方の位置を方眼紙上で種々変化させ、各位置に対す法で分離でき、その操作はさほど困難ではない。

る各検出器の計数率と同時計数率を読み取り方眼

だが、常に定量的に行うには高度の技術と厳密な紙に描きこみ、更に同時計数率の等高線を描きこ

条件設定が必要となるので、速度論的解析まで進め。次にシンチレーター間の距離を変化させて同むのに適しているのは化学関連の参加者だけかも様に操作せよ。

知れない。

4-C-3. 陽電子放出体の低バックグラウンド計数

4-B-4. 錯体化学。陽電子放射薬剤の合成

付近に放射線源がないことを確認し、一対のシ

68

Ga を PET 薬剤として用いるための研究は広ンチレーション検出器の距離を 0 cm, 2 cm, 5 cm,

く行われてきたが、実用化された例は多くない。

50 cm, 100 cm の距離において自然計数を測定し、教育実験のテーマも決定しかねている。

各検出器の計数率と同時計数率を求めよ。1 回

4-B-5. 植物による吸収の測定は 1 時間程度行う必要がある。微弱量の68

Ga のような陽電子放出体の信頼できる測定に

この実験項目は順調に実験が進行すれば中高生
や一般市民の参加者の興味を十分に満たすと考えは同時計数法が有利なことが認識できる。

られる。無担体 68Ga を中性の希薄クエン酸ナト

4-C-4.

PET の原理と画像解析

リウム溶液 0.5 mL 中に溶した状態に得る方法を

PET（Positron Emission Tomography）は核医開発し、そこにススキの根の部分と、根を除去学で重要な地位を占めており、その原理を RI を68

した地上部分だけ、とを浸けて Ga の取り込み用いる実験により万人に理解していただくためのと植物体内移行を on-line 測定することもできた。

簡単な実験用具は作れないであろうか。多くの人だが、個々の結果は明快に得られても、植物自身

が同様なことを考えたが、まだ満足なものはないの状態や季節、時刻、温度、湿度、照度、などのように思われる。

環境因子に大きく支配されて再現性に欠け、実験マニュアルを仕上げるまでには更に努力が必要と

5.

68

Ga と

67

Ga を同時に用いるトレーサー実験

同一元素の 2 種のトレーサー核種の各々を常に考えられる。
4-B-6. 汚染と除染 , Leak Hunting

一定濃度（cpm/mL）に保つように加えてある水68

Ga は 24 時間後には 1 ppm 以下に減衰し、ま槽中で動植物を飼育すれば、両核種の半減期の相た、陽電子放出体なので位置や分布の測定がしや違に起因して、その元素の生体内の各部位におけすい。この特長を活かした新利用法の開発を目指る平均滞在時間を求めることができる。この元素した教育実験項目を見出すのはさほど困難ではなの取り込みと排出の速度を簡単な関数で仮定していと思われるが、後回しとなっている。

線型一階微分方程式を作って解き、その結果を非

4-C-1. 種々の物質による消滅放射線の吸収破壊連続測定で得た各部位における両核種の存在

ジェネレーターを 0.51 MeV の γ 線源として、量（cpm）とその時間変化とを照らし合わせ、こ種々の物質の種々の厚みの板による吸収を測定の元素の取り込み定数、平均滞在時間、排出定数

79

放射化学

第 35 号

2017が求められる。また、この同一元素の二核種トレー

一回の PET 診断に投与される FDG は１×108

サー法は、生体内における化学反応の速度の研究

Bq 程度（a few mCi）なので、これは我々が普及にも大いに有効と考えられる。ただ、この実験を型教育実験に用いようとする 68Ga の上限量 100

行うには、両核種の使用許可を持つ RI 実験室がkBq
（1×105 Bq）の 1000 倍で、さらに我々の実験必要となる。

では線源は体外にあり、注意を払って距離を保っ125

I（8.04 d）とを用たり遮蔽物を置くこともできる。実験時はモニいて、採取してきた海水中におけるヨウ素のアオターを装着すべきだが、おそらく被曝量は ND（検6）

サによる取り込みと体内変化について調べた。

出不能）であろう。教育実験に加え、被曝に関す

当初は調子よく進んだが、10 日以上経過するとる講義は必ず行うべきである。その中で、成人でアオサ自身に明かに変化が認められてきた。植物

約 4 kBq/ 人の 40K が人体内に存在し誰でもそのの育成や植物生理学の実技に明るい協力者が不可

被曝を一生受け続けることを付け加えるべきであ欠だと実感した。だが、この 2 核種トレーサーでる。とにかく、ここに論じているジェネレーター

その強度比の測定から始める方法から、有用な新を用いる教育実験では、故意に行わない限り、問知見が得られる可能性は多いと思われる。とくに題となる程の被曝を受ける可能性は全くない。

著者の一人はI（60.2 d）と131

ガリウムでは、両核種とも核医学で人体投与薬剤

最近は感染症の蔓延阻止にワクチンが大いに活となり、Table 2 からも解るように γ 線測定器で躍している。感染症の予防などのために、その抗67

同時に計数することができ、 Ga の半減期は 78

原の活性部位の働きを弱めるか殺したもので、こ時間と扱い易く入手もし易い RI である。そこで、れを健常者に投与して体内に抗体を作らせて感染

ガリウムが関与する現象のうち短時間で解明可能を予防する。少量の放射能で足りる小型ジェネなものを探し、この研究方法を適用してみたいとレーターを用いる教育実験は、 放射線アレルギ

考えている。

―の感染・蔓延の阻止に大いに有効なワクチン

ではなかろうか。
有機物、特に有機溶媒の危険性に触れておく。

6．安全管理この教育実験の参加者が受ける放射線被曝

この一連のジェネレーターを用いる実験の中で有（Gy）を、核医学のポピュラーな検査である 18F 標

機溶媒に深く関与するのは溶媒抽出である。危険識 Fluorodeoxy-glucose を用いる PET 検診を受け性は主として毒性と引火性である。クロロフォル

68

た時の被曝と比較してみよう。ここで Ga を A、ムのような有機ハロゲン化合物やベンゼンのよう

18

F を B と す る と、A/B が 半 減 期 で は 0.62、 エ

な芳香族化合物には毒性のものが有り、体内取り

ネルギーでは 2.6 で、γ 線は A がわずかに放出す

込みはいったん気化して吸入される場合が多い。

るだけである。そこで同じベクレル数の A と B

引火性は低沸点の炭化水素やエーテルなどが強とが体内に取り込まれていた場合、吸収線量率

い。詳しい記述はインターネットや公共機関から（Gy/s）への寄与における A/B 比は、最初は 3 よの出版物にもある。今、ジェネレーターを用いる

り幾分小さいが、両核種が完全に壊変した時は両実験で注意しなければならないのは、 誰でも二者の積算値（Gy）の比で 1.5 を幾分超える程度と種類の要注意物質を同時に扱っているときに事故考えられる。放射線障害防止法での下限数量はを起こしやすい ことである。このジェネレーター

68

Ge も Ga も 100 KBq であり、一般の普及型教実験では、引火性溶媒を使用しなければ、放射能

育実験はこの範囲内で行はれるべきである。このなどは特に危険な量ではないことを認識していれジェネレーターのミルキング収率は 70 % 前後の

ばよい。

68

場合が多いことは既に述べたが、これを考慮すると18

F と同じ放射能（Bq）の 68Ge からミルキング

7．新しい制度・組織の導入

68

7-1. ジェネレーターの生産、配布、管理、廃棄した Ga を体内へ投与した時は、体外排泄の差の影響を無視すれば、ほとんど同一の被爆（吸収

現在、ジェネレーターの手作りの技術はあり、

線量 /Gy）となる 。

少数のジェネレーターを配布可能な状態にするの

80

放射化学

第 35 号

2017

は大した困難はないと思われるが、商品化には科学立国への貢献はまさに一石四鳥、すなわ起死回

学・技術以外の各種の折衝や努力が必要であろう。

生の満塁ホームランともなり得るのではなかろう

法律による下限数量以下ではあるが、配布、管理、か。

廃棄、などに関する実行のための関係者間の規約の作成が緊急に必要と思われる。
7-2. RI を用いる教育実験参加者

引用文献という項目を

1． Nozaki T. J. Radioanal. Nucl. Chem. 2008 278

障害防止法に新設することの要望

247-251.

わが国の現状からこの項目は大変重要と考え7）

2． 堀場芳数「対数 e の不思議」第 23 刷て、提案する次第である。
7-3.

出前実習（公共）機関の設立

ブルー

2006.

バックス

3. 斎藤恭一、吉田剛「道具としての微分方程式」

これからの理科教育には多種の新式で高価な実第 13 刷験機器が必須となると考えられる。だが、それら

ブルーバックス 2003.

4. 竹内淳「高校数学でわかるボルツマンの原理」の多くは学生・生徒にとって年間の使用日数は僅

第1刷

かで、各学校が所有するには物件費と同時に保守

ブルーバックス 2008.

5． 堀淳一「エントロピーとは何か」ブルーバッ

労力を必要とする。この点で、まさにジェネレー
ターを用いる実習教育と同じである。先ずわれわ

クス

第 36 刷

1999.

6. Nozaki T., Saito J. Appl. Radiat. Isot. 1995 46

れのジェネレーターを用いる出前教育機関が設立

1299~1305.

され、それを橋頭保として未来の理科教育のため

7. 野崎正の出前実習機関の新設が実現できたなら、その科

81

放射線教育

2016

19 1.

放射化学

第 35 号

2017

ニュース113，115，117，118 番元素の名称・元素記号が正式決定
加治大哉（理研 仁科加速器研究センター）

人類が築きあげてきた知的財産である元素

学者 ( 研究代表者であるオガネシアン教授 ) に由周 期 表 に、新 た な 4 つ の 元 素 が 刻 ま れ る 事 に来します。これらの三つの新元素は、ロシア−米なった。新元素の発見者によって提案された名国の共同研究グループによってもたらされた成果

称 お よ び 元 素 記 号 は 国 際 純 正・ 応 用 化 学 連 合です。ロシアのドゥブナ合同原子核研究所にある（IUPAC: International Union of Pure and Applied

DGFRS と称する気体充填型反跳分離装置を用いChemistr y）によって正式決定され［1, 2］、和名て、米国オークリッジ国立研究所から供給されたは日本化学会命名法専門委員会によって検討されアクチノイド標的と二重魔法数である 48Ca ビー

た［3］。

ムとの熱い融合反応に関する研究から発見がな

113 番元素：名称（和名）Nihonium（ニホニウ

されました（本誌第 33 号掲載の工藤氏による解ム）、元素記号 Nh説［4］を参照ください）。118 番元素オガネソン

115 番元素：名称（和名）Moscovium（モスコの命名は、存命中の科学者にちなんで元素名がつビウム )、元素記号 Mc

けられた元素として、米国のシーボーグ教授に由117 番元素：名称（和名）Tennessine（テネシン）、

来する 106 番元素シーボーギウムについで二例目

元素記号 Tsとなります。オガネシアン氏は、熱い融合反応の118 番元素：名称（和名）Oganesson（オガネ

みならず、ニホニウム研究で用いた冷たい融合反ソン）、元素記号 Og

応（魔法数近傍の 208Pb,209Bi を標的とした重イオ

113 番元素ニホニウムの命名は、日本人にとっン融合反応）の提唱者でもあり、超重元素合成研て待望となる新元素発見への寄与が国際的に認め究を黎明期からリードされてきた偉大な科学者でられた歴史的な偉業です。長い元素発見の歴史のす。117 番元素と 118 番元素の元素記号の並びは、中で、これまで欧米以外の国による貢献は一つもオガネシアン氏の名前 Y. Ts. Oganessian のイニありませんでした。2016 年 3 月、研究に携わっ

シャル「Ts」と「Og」が並んでつけられている

た研究者が一堂に会して 113 番元素の名称と元素ように見る事もできます。

記号について検討を行い、応援していただいた日

今回の四つの新元素名と記号が決まった事で、本の皆さんのことを思って「ニホニウム」という

周期表第 7 周期までの全元素が認定するに至りま

名称を提案しました。Fig. 1 は、113 番元素の名した。新元素探索の最前線は、第 8 周期へと舞台

称と元素記号を全会一致で決定した直後に撮ったを移すことになります。元素は世界の構成要素で写真です。2003 年 9 月に開始した新元素探索かあり、これを探求することは、人類に化学の基礎

ら 12 年以上もの月日を経てようやく成果が認めを与え、原子核の安定性についてより深い理解をられた事もあり、皆の表情が晴れやかで誇らし気与えます。小川正孝博士、仁科芳雄博士が切り開に感じられます。

かれた日本の新元素探索の歴史を礎に、日本から

原子番号 115 番モスコビウム、117 番元素テネ

さらなる新元素の発見や新元素の化学的性質に関する研究が発信される事が期待されます。

シンは新元素発見に関わった研究グループにゆかりのある所在地 ( ロシアのモスクワ州、米国のテネシー州 ) にちなみ、118 番元素オガネソンは科

82

放射化学

第 35 号

2017

引用文献

org/cms/wp-content/uploads /2015 /07 /（1） IUPAC が 新 し い 4 元 素 を 命 名 , <https://

IUPAC_Periodic_Table-28Nov16.jpg>

iupac.org/iupac-is-naming- the-four-new-（3） 113 番 元 素 の 名 称・ 記 号 が 正 式 決 定 ,elements-nihonium-moscovium-tennessine-< h t t p : / / w w w. c h e m i s t r y. o r. j p / n e w s /and-oganesson/>

information /113nh. html>（2） IUPAC の元素周期表 , <https://www.iupac.

Fig. 1（4） 工藤久昭、放射化学第 33 号 , 17（2016）.

113 番元素の名称を「ニホニウム」と全会一致で決定した直後に撮った写真［提供：理化学研究所］。ニホニウム研究の研究代表者である理化学研究所仁科加速器研究センター超重元
素研究グループの森田浩介グループディレクターを中心として、（故）仁科芳雄博士を背景
に撮影。

83

放射化学

第 35 号

2017

会議報告
核化学夏の学校
阪間稔（徳島大学大学院医歯薬学研究部）

昨年度開催の幹事であった金沢大学の横山明彦

ここしかないと決定した。開催申し込み締め切り

先生から、直々に今年度の核化学夏の学校はぜひ

日までには、41 名の登録であり、例年よりも少徳島でということでかなり不安が大きかったが、ない参加人数であったが、マネージメントしやす

初めて徳島大学が幹事校、夏の学校・校長としていちょうど良い人数であった。

阪間が担当することになった。

開催初日は昨今の異常気象を反映してか、前日

今年度の核化学夏の学校は、2016 年 8 月 22 日

未明から台風 9 号の勢力が、関東近郊をピンポイ

から 24 日の二泊三日の日程で、徳島市内のランントで影響を及ぼし、徳島への主要なアクセス手

ドマークである眉山の山麓にほど近い老舗旅館段である空路が閉ざされてしまう事態となった。

の「徳島グランドホテル偕楽園」において催し（ちなみに、徳島は快晴で夏らしい空模様で、暑た。日々、忙しい核化学関係者において、毎年 8中汗をかきながら研究室学生と会場設営に追われ

月下旬から 9 月初旬の間で日程調整することにおていた。
）そのため、理化学研究所や日本原子力

いて、国際学会 NRC9（8 月 29 日から 9 月 2 日）研究開発機構、首都大学東京などからの参加者は、や放射線取扱主任者試験（8 月 24、25 日）、各大再開するまで羽田空港で足止めとなったり、新幹学での大学院入試等の日程が集中し、幹事として線への交通手段に切り替えてもらうなどの変更をはその調整が非常に難しかった。この日程調整に余儀なくされた。校長としては、前日から天気予

際して、日程案に関するアンケート配信を核化学報から目が離せない状況で、とにかくたどり着い

夏の学校関係者のメーリングリストへ配信・回答てもうらことを祈るばかりで気が気では無かっを得ることで、最もベストな日程を決定するこた。それでもなんとか、軽微のプログラム変更でとに努めた。（必ずしも期待に添えなかったこと、

予定通り、参加メンバーが来徳することができた

それにより参加出来ない関係者へお詫びする次第

ので、安堵の胸をなで下ろすことができた。私のである。）

家内である同職場看護学専攻准教授の安原が受付

核化学とは縁もゆかりもない徳島大学医学部保や集金を担当してくれ、その時配布したプログラ

健学科にて、ゼロから研究室を立ち上げ、今日まムに従い、校長挨拶から参加者全員の自己紹介

で研究室には私以外のスタッフがいない状況のもの順で開校することができた。（この場を借りて、と、今ではごく当たり前の web ページ配信技術

安原にはたいへん感謝します。）（BiNDver.7 と Google ドライブとの連携ほか）がこの校長挨拶の際、四国徳島での開催が初めてたいへん役立った。これにより諸処のアナウンスと事前アナウンスしてしまっていたが、坂本浩先

事項（web 掲載による回覧）や参加登録の自動化

生（金沢大学名誉教授）からご丁重な訂正を頂戴（Google ドライブへのデータ保存から参加者名簿しました。過去、坂本浩先生の若かりし頃に、徳の自動作成など）で、あたかも仮想的な秘書のよ

島駅まで立ち往生しているその当時大学院生でうに働いてくれて非常に助かった。
「徳島グラン

あった工藤久昭先生（新潟大学）をピックアップ

ドホテル偕楽園」は、研究室のある徳島大学医学

して会場まで同行したとの楽しいエピソードを紹部蔵本キャンパスから近距離であること、さらに介して戴きました。

徳島唯一の繁華街である秋田町や観光名所の眉山

さて今回の夏の学校プログラムは以下のとおり

ロープウェイ、阿波踊り会館にも近いということであった。

で、参加者の時間を持て余すことの無いよう配慮
し、当日の運営や備品の運搬などの利便性から、

84

放射化学

第 35 号

2017

8 月 22 日

初の夏の学校（確か、青森県六ヶ所村）から今に○ 16:00 〜 17:15 特別講演：加治大哉氏（理化学

至るまで、厳しいご指導を賜りましたので、その研究所）「113 番元素の命名権獲得までの道の工藤先生が来年の春に定年退職を迎えるというこり」とで、核化学の若い世代へ叱咤激励を頂戴したく、○ 17:30 〜 18:00 話 題 提 供 １： 高 橋 成 人 氏（ 京最終講義の予行演習としてお願いしました。その

都 府 立 医 科 大 学 ）「 核 医 学 診 断・ 治 療 用

講演の中で、先生ご自身あまり写真を撮られないRadioisotopes 製造」ということで、限られた写真をかき集めてご披露○ 20:00 〜 20:15 話題提供 2：羽場宏光氏（理化されたスナップからシーボルグ先生やホフマン先学研究所）「短寿命 RI 供給プラットフォームに生などの蒼々たる偉人との逸話を感慨深く語らついて」

い、さらに先生のシンボルであるお髭の形成過程○ 20:00 〜 21:00 拡大話題提供 : 篠原厚氏（大阪までを楽しく拝見・拝聴することができた。

大学）「各大学・各研究所での現状と今後につまた話題提供では、今が旬の若手研究者からごいて」、さらに「核化学分野の人材育成について、定年後も精力的な研究を続けておられる先生方ま大学院生・若手研究者のために」、意見交換。

で、核化学が活躍する広い分野からそれぞれの最

8 月 23 日

新状況をご説明頂き、活発な議論が交わされた。

○ 9:00 〜 10:15 基調講演（他分野連携：放射線

今回、初日の最後に拡大話題提供（話題提供と懇

生物学）：森田明典氏（徳島大学大学院医歯薬

親会の融合）という独自の企画を打ち立ててみま

学研究部）「p53 制御による放射線防護」

した。これは大阪大学教授の篠原厚先生との事前○ 10:30 〜 11:15 話題提供 3：佐藤志彦氏（日本

打ち合わせにより、私が博士課程の院生であった

原子力研究開発機構）若手講演（最近の博士号ときから、日々感じている将来的な不安要素（研取得者）「パーティクル分析」

究者としての就職先など）を核化学に所属する若○ 11:30 〜 12:15 話題提供４：浅井雅人氏（日本い人たち（学部学生からオーバードクター、ポス

原子力研究開発機構）「254Es 標的を用いた重ドク、任期付きポジションのこれからの人たち）

元素領域の核分裂、核構造、核化学研究」に向けて、それをどのように感じているか、あら○午後：エクスカーション（鳴門の渦潮・渦の道、

ゆる世代の人たちと協議したいと考えました。篠

大鳴門橋架橋記念館エディ、ハレルヤスイーツ

原教授におかれましては、たいへんお忙しい中、キッチン（工場見学）

私のその意図を汲み取って頂き、この不安要素に○自由時間、夕食・懇親会（馬場宏先生のミニ講演）

関する現状を鋭い視点からご提示して頂きまし8 月 24 日た。最初は先輩世代から多くの意見が出され、し○ 9:30 〜 9:50 話題提供 5：矢納慎也氏（理化学

だいに少々、アルコールも入ってきたので、参加「国内の RI 流通と日本アイソトープ協会」
研究所）

学生からもストレートな心情や意見を聞くことが○ 10:00 〜 11:00 特別講演：工藤久昭氏（新潟大学）

できました。そのまま大部屋へ移動し、いつもの「核化学の人生」

夜の学校が開校されました。

今回、プログラムの編成に際し、2015 年末か

この拡大話題提供で感じたのは明らかに理工系ら大きな話題となっている「113 番元素の命名権の学生（核化学）のサイエンスに対する強い向上

獲得」は外せないと考え、実験当初からこの研究

心を感じ取ることができ、一抹の私の不安はどこに携わっている加治大哉氏に特別講演をお願いしへやらということで、安心することができた。

た。加治氏は私とほぼ同期であるので、大学院時

二日目は、他分野連携ということで同職場でお代から今に至るまでの 113 番元素発見に至る実験世話になっている徳島大学大学院医歯薬学研究部の経緯を、彼の懐に秘めた達成感を肌で感じなが（医用理工学分野）教授の森田明典先生に、放射ら拝聴するができた。また、東京都立大学の大先

線生物学の専門家ということで、最新の放射線防輩にあたる工藤久昭先生の特別講演を企画しまし護剤開発に関する「p53 制御による放射線防護」

た。私が都立大学大学院へ他大学から入学した当の題目で分かり易くご講演頂きました。

85

放射化学

第 35 号

2017

またエクスカーション後は、夕食兼懇親会とい接電話し、先生の粋な口調で電話口で談笑しつつ、うことで司会進行を大阪大学の笠松先生にお願い

会場にいる参加者一同が見守る中、次回開催の世し、大阪大学名誉教授の馬場先生のご挨拶が、い話人受け入れの承諾を得ることができました。

つの間にかミニ講演会に代わり、先生の核化学に最後に、エクスカーションで訪れた徳島の景勝

まつわる熱い思いの丈をご講演頂きました。その地である鳴門海峡と鳴門大橋を背景にした集合写

後、徳島阿波地方名産品の夕食をご堪能頂きまし真と工藤先生を中心とした参加者全員の集合写真

たが、当方の不手際により工藤先生にはたいへん

を下段に掲載します。また、今回の夏の学校に参ご迷惑をおかけ致しました。この場を借りてお詫

加戴いたすべての参加者に御礼を申し上げると同び致します。この不手際への反省の意を込めて三時に、特に東京都立大学大学院時代の同期である

日目最終日は、工藤先生の特別講演後、先生のこ

秋山和彦氏には、多大なるサポートを頂戴しまし

れまでの核化学分野でのご功績と感謝の意味を込た。同期の情けを受け入れてもらい感謝です。

めて、夏の学校参加者一同から感謝状と花束、記

最後になりましたが、日本放射化学会から本年念品（徳島名産のすだち）の贈呈式を行いました。

も核化学夏の学校に対する事業経費補助金を承認

その後、閉校式では次回開催のことで、京都大学戴きまして、まことに感謝致します。たいへん有り

原子炉実験所の大槻勤先生へ坂本先生の方から直難うございました。

Fig. 1

Fig. 2鳴門海峡と鳴門大橋にて

工藤久昭先生と大御所の先生方を囲んでの記念撮影

86

放射化学

第 35 号

2017

会議報告
th

9 International Conference on Nuclear andRadiochemistr （y NRC 9）
小森有希子（理研仁科加速器研究センター）

2016 年 8 月 29 日から 9 月 2 日にかけて、核・

ラザホージウム、ドブニウムの溶液化学研究の成th

放射化学の国際会議 9 International Conference

果と今後の展望について講演された。その後は気on Nuclear and Radiochemistry (NRC9) がフィン

相化学の発表が続き、最近脚光を浴びている Lr

ランドのヘルシンキ、Marina Conference Centerの第一イオン化ポテンシャル測定や、No のレーという海に面した会場で開催された。本会議は核ザー分光、真空クロマトグラフィーといった比較

化学・放射化学分野における最大規模の国際会議

的新しい研究手法の話題が中心であった。

であり、西ヨーロッパを中心として 4 年に一度開

各分野のポスター発表も盛況であった。234 件のポスター発表は 8 月 30 日と 9 月 1 日の 2 日間催されている。
参加者は 34 カ国から 354 人、発表件数は招待に分かれて開催され、1 日目が核燃料サイクルの講演 22 件、口頭発表 63 件、ポスター発表 234 件

化学と環境放射能、教育分野の発表で、2 日目がという内訳であった。発表分野とそのセッション

その他の分野の発表であった。大阪大学の張子見

数は以下の通りである。

氏がポスター賞を受賞したことを記しておく。

・ Chemistry of the nuclear fuel cycle

9 月 1 日の夜、バンケットが開催された。学会（4 sessions）

会場近くの船着き場からボートで小さな島のレス

・ Environmental radiochemistry（3）トランに行き、バンドの演奏を聴きながら料理と・ Actinide chemistry（1）ワインを愉しんだ。食事の後は何人かの参加者が・ Transactinide chemistry（1）

音楽に乗って踊り始め、次第に大勢を巻き込んだ・ Radionuclide speciation（2）ダンスパーティとなった（写真 1）。
今回の NRC9 のプログラムには残念ながらエ・ Radiopharmaceutical chemistry（2）・ Radioanalytical chemistry（2）クスカーションが含まれていなかったため、空き・ Production of radionuclides（1）時間にフェリーに乗ってフィンランドで最も有名

・ Radiation chemistry（1）な観光名所の 1 つであるスオメンリンナ島に行っ・ Education（1）てきた。島全体がかつて海上要塞であったという

これを見ると核燃料サイクルと環境放射能のこの島々は、現在教会や博物館、海を睨む砲台な

セッションが多く、フィンランドにおけるこれらの研究に対する関心の高さが窺える。筆者の専門である超重元素化学のセッションでは、最初の招待講演で、Düllmann 教授（GSI, マインツ大）が最近の超重元素の化学研究のレビューを行った。
講演の冒頭で 113, 115, 117, 118 番元素が IUPAC
により正式に新元素と認定されたことに触れ、
nihonium, moscovium, tennessine, oganesson という名称案（この時点ではまだパブリックレビューの最中であった）を紹介していたことが印象深い。
続いての招待講演では、原子力機構の永目先生が、
写真 1

原子力機構で行われてきた重アクチノイド元素や87

バンケットの後のダンスパーティの様子

放射化学

第 35 号

2017

どが点在する公園となっており、ユネスコの世界遺産にも登録されている（写真 2）。青く澄んだ
空と光を反射する海面、島の緑のコントラストがとても美しい静かな島で、北欧は良いところだと思ったりした。
最後に、次回の NRC10 は 2020 年、イギリスのマンチェスターに決定したことを報告する。

写真 2

88

スオメンリンナ島の要塞跡と砲台

放射化学

第 35 号2017

会議報告2016 日本放射化学会年会・第 60 回放射化学討論会

実施報告

工藤久昭（新潟大）

ページで閲覧できるようにするというものです。

1．はじめに2016 放射化学会年会・第 60 回放射化学討論会

第 50 回までの要旨集は 50 周年記念事業として巻を、平成 28 年 9 月 10 日（土）〜 12 日（月）の間、出先生（元東京大学アイソトープ総合センター）

新潟大学五十嵐キャンパスで開催いたしましたのがすでに PDF 化して CD になっておりましたので、実行委員会を代表してご報告申し上げます。

でそれを利用させていただきました。その後の討

これまで新潟大学で開催された放射化学討論会

論会につきましてはそれぞれの世話人の先生方には、第 16 回（1972 年）、第 26 回（1982 年）、第お願いして、原稿をいただき PDF 化し、ホーム

39 回（1995 年）であり、今回は 21 年ぶりとなりページ上にアップロードしました。これらの作業ました。第 60 回ということもあり、記念大会のは桧垣先生（東京大学アイソトープ総合センター）

意味を込めて、記念講演並びに記念事業を企画しの多大なご尽力によってなされたものでありまました。また、放射化学討論会 60 回記念の文字す。この場をお借りしてお礼申し上げます。このの入ったガラス製ペーパーウェートを記念品とし要旨集の閲覧では検索も行うことができ、便利なて参加者全員に配布いたしました。（写真 1）

ものとなっておりますので、きっと皆さまのお役に立つものと思われます。なお本年度分につきましては、2017 年 3 月末にアップロードする予定です。
また、前回の東北大学での年会・討論会から採用されましたように、要旨集は年会ホームページ
から PDF として参加者にダウンロードしていただくこととしました。
2．年会概要発表対象分野はこれまでと同様に幅広く、1. 放

写真 1

第 60 回記念ペーパーウェート

射化分析、2. 核化学、3. 環境放射能、4. 同位体化
学、5. 原子核プローブ、6. アクチノイド、7. 核エ

折しも 113 番新元素発見が正式に認められ、ニ

ネルギー・バックエンド化学、8. 医学・薬学・生

ホニウム（Nh）という元素名が提案された記念物学における RI 利用、9. 宇宙・地球化学、10. 福

すべき年でもありましたので、記念講演は、「周

島事故関連、11. その他関連分野と設定しました。

期表の拡張を目指して」というタイトルで、市民
2-1. 発表件数、参加者数などにも開放して、加治大哉 氏（理研仁科センター）、
Alexander Yakushev 氏（ドイツ GSI）、佐藤哲也

本年会の参加者数は 199 名で、このうち学生は

氏（日本原子力研究開発機構）による 3 件の講演55 名でした。また発表件数は、口頭発表 53 件、ポスター発表 44 件、記念講演 3 件、加えて日本を企画しました。
記念事業としましては、酒井理事（ネット委員

放射化学会賞の学会賞が 1 件と奨励賞 3 件でした。

長、大同大学）のご発案で、これまでの放射化合計 104 件であり、ここ数年の年会・討論会の発

学討論会の要旨集をすべて放射化学会のホーム表件数よりやや少なめでした。一般発表の内訳を

89

放射化学

第 35 号

2017

見ると、これまでと同様に福島事故関連 21 件と環境放射能 18 件が多く、核化学 16 件、原子核プ
ローブ及び同位体化学 14 件、医薬生物におけるRI 利用 10 件、その他 18 件でした。
2-2. 口頭発表
今回は発表件数もやや少なめであったこともあり、一般発表の会場数は 2 会場とし、十分な討論ができるようにと 15 分発表、5 分討議のスタイ写真 3 ポスター発表 ショートプレゼンターション

ルとしました。それぞれの会場では活発な討議が行われ、発表によっては討議の時間が足りないよ
うに見受けられるところもあり、参加者の意気込みが伝わってきました。（写真 2）

写真 4

ポスター発表2-4. 第 60 回放射化学討論会記念講演
森田浩介氏をグループディレクターとする理研
写真 2グループの 113 番新元素発見の優先権が IUPAC

口頭発表の様子によって認められ、ニホニウム（Nh）という元
2-3. ポスター発表

素名が提案されました。
（その後 IUPAC より正ポスターセッションでは、まず、セッションの式に承認されたことは記憶に新しいことと思いま

開始直前、すべての発表者からスライド 1 枚だけす。）この喜びをまずは皆さんと共有したいと思を使用して 1 分間のショートプレゼンテーション

い、特別講演を計画しておりました。当初は、森（口頭発表）をしていただきました。事前にポス田氏にご講演いただく予定になっておりました

ター発表の概要を知ることができ、限られた時間

が、あいにくと体調不良とのことでしたので、初内で関心があるポスターを効率的に回ることがで期のころから共同研究されてきました加治大哉氏

きることを意図したものです。
（写真 3）。ポスターに急遽代わっていただきました。また、一昨年度

発表形式に関しては、種々の学会でよく見られるには、nature の表紙を飾った研究で原研グルー

ように、ポスター発表者が他のポスター発表に参プによる 103 番元素ローレンシウムの第一イオン

加できるように、発表番号の偶奇により説明責任化エネルギー測定という素晴らしい成果もありま

時間を分けることとしました（それぞれ 50 分ずしたので、これも併せて「周期表の拡張を目指しつ）。また、ポスターセッションの最中は、フラて」というタイトルで、市民にも開放して記念講

ンクに討論が行われるようにとワインを用意しま演会を開催することにしました。丁度、超重元した。（写真 4）素の化学的性質研究の最先端にいる研究者であるドイツ、重イオン研究所（GSI）の Alexander
Yakushev 氏も討論会に参加していただけるとの

90

放射化学

第 35 号

2017

ことでしたので、次の 3 件を記念講演としました。
i）GARIS を用いた超重元素研究の最前線−新元素認定までの道のり、周期表の拡張を目指した挑戦−
加治大哉 氏（理研仁科センター）
2001 年から 15 年間にも及んだ 113 番元素合成
プロジェクトについてお話いただきました。理研
重イオン線形加速器から供給される大強度 70Zn
写真 6

ビームを 209Bi 標的に照射して行った新元素探索

Alexander Yakushev 氏

は、実に 10 年におよんだこと、正味の照射日数として 576 日をかけて 3 原子の 278113 に起因する

iii) 103 番元素で見つけた周期表のほころび

崩壊連鎖を観測することに成功したことについ−元素の周期表が書き換わる？−て、詳細な実験の難しさを交えて講演いただきま佐藤哲也氏（日本原子力研究開発機構）した。さらには、ホットフュージョンを用いる反

表面電離過程を応用して 103 番元素ローレンシ

応による超重元素合成等、次なる方向についても

ウム（Lr）の第一イオン化エネルギーの測定に成ご紹介いただきました。（写真 5）

功したことが報告されました。この研究により、Lr が実験的にアクチニドの最後の元素であることが示されました。Lu と Lr がそれぞれランタノ
イドとアクチノイドではなく、Sc と Y とともに
第 3 族元素とすることが指摘されてきたが、この研究の成果をもとに国際純正・応用化学連合でこれらの元素の周期表上の位置についての検討が開始されたとのことです。

写真 5

加治大哉氏

ii）Gas Phase Chemistry of Superheavy Elements
Alexander Yakushev 氏（ドイツ GSI）
理研における 106 番元素シーボーギウム（Sg）のカルボニル錯体の合成実験において、Sg（CO）6は超重元素初の有機金属錯体で、Sg が第 6 族元素として特徴的な化学的性質をもつことが示され

写真 7ました。また、114 番元素フレロビウム（Fl）の気相化学研究については、Fl は、Pb と同じ第 14佐藤哲也氏

2-5. 分科会

族元素に配置されていますが、強い相対論効果に分科会は例年と同様に、原子核プローブ分科会、

よって電子配置が閉殻構造となり、化学的に不活

核化学分科会、放射化分析分科会、α 放射体・環性で、常温で気体となるという興味深い実験結果

境放射能分科会、及び若手の会が会期中に開催さが報告されました。
（写真 6）一方、Fl は金の表れました。各分科会の概略は次の通りです。

面と相互作用をする金属―金属の性質も示してお・原子核プローブ分科会

り、今後の研究が待たれるところではあります。

世話人： 佐藤91

渉氏（金沢大学）

放射化学

第 35 号

講演：「放射線を用いた NMR による半導2017

めの新しい分析法の開発−共沈法と抽出平衡観測法−」

体中の不純物の研究」

短寿命で極低生成率の超重元素の研究法につい泉川卓司 氏（新潟大学アイソトーて、サマリウム共沈法が有効に利用できること、

プ総合センター）

溶媒抽出における平衡到達時間の測定が可能とな

・核化学分科会る装置の開発ができたことが紹介されました。

世話人：大江一弘氏（新潟大学）
講演：「海洋中の微量元素とその同位体に関する分析・海洋化学的研究」

・奨励賞

則末和宏氏（新潟大学理学部）

二宮和彦氏（大阪大学大学院理学研究科）

・α 放射体・環境放射能分科会

受賞題目：「負ミュオンを用いた非破壊三次元元

世話人：永井尚生氏（日本大学）

素分析法の開発」

講演：「温泉水から読み解く地下深部塩水

高エネルギーであるミュオン特性 X 線を利用

環境における Ra 同位体挙動 – 新潟

して位置選択的な定量分析を確立したことが示さ県の温泉を例として –」れました。すなわち負ミュオンを用いて非破壊で富田純平氏（日本原子力研究開発機構）

バルクな物質の内部を位置選択的に定量分析がで・放射化分析分科会

きることが紹介されました。

世話人：高宮幸一氏（京都大学原子炉実験所）
内容：各施設からの現状報告等

・奨励賞

・若手の会

金子政志氏（日本原子力研究開発機構）

世話人：佐藤大輔氏（新潟大学）

受賞題目：「メスバウアー分光パラメターと密度汎関数法を用いた d、f ブロック錯体の結合状態

講演：「福島第一原発電所事故被災地で用いるための指向性がある自動車走行研究」

サーベイシステム ASURA の開発」
後藤

メスバウアー分光パラメターを用いて密度汎関

淳氏（新潟大学アイソトープ

数法の妥当性を評価することにより、スピンクロ

総合センター）

スオーバー（SCO）発現メカニズムの理論的研究
およびマイナーアクチノイドとランタノイドの分

2-6. 日本放射化学会学会賞関連講演

離メカニズム解明に向けた f ブロック元素の結合

日本放射化学会学会賞関連では、学会賞 1 件、状態に対する理論的研究に展開できることが紹介

奨励賞 3 件の講演がありました。

されました。

・学会賞
山本政儀氏（金沢大学 名誉教授）
受賞題目：「極微量 α 放射性核種の測定法開発および地球化学研究への応用」
極微量 α 放射性核種、特に超ウラン元素核種の分析・測定法の開発、これらの核種を利用した
環境放射能研究、さらに地球・環境化学への応用
まで山本先生の多大な研究業績の一端が紹介され
ました。
・奨励賞

写真 8 懇親会での学会賞受賞者の皆様（右から、中西会長、笠松良崇氏、金子政志氏、高橋新潟大学長、山本政儀氏、二宮和彦氏、筆者）

笠松良崇氏（大阪大学大学院理学研究科）
受賞題目：「ラザホージウムの溶液化学研究のた

92

放射化学

第 35 号

2017

3．若手優秀発表賞
これまでの年会でも行われてきましたように、本年会でも若手優秀発表賞を設定しました。若手
発表者を奨励するための賞ですので、共同発表者を含めたグループによる研究成果の評価ではなく、発表者の能力や努力を評価していただくように次の 3 つの審査項目を設けました。
1）発表内容：研究内容における課題を的確に捉え、発表者が優れた進展をもたらしている。
2）プレゼンテーション：研究内容をわかりやす

写真 9

若手優秀発表賞表彰式の一コマ

く伝えることができる論理的な発表である。
3）質疑応答：研究内容に関わるしっかりとした

4．懇親会

質疑応答を行い、誠実なやりとりをしている。

大会 2 日目の夕刻、総会の終了後、総会出席者

それぞれの審査項目は 5 点満点とし、一つの発の集合写真を撮った後（写真 10）、バスで懇親会

表に 3 名の審査員をお願いして、合計点により優会場の ANA クラウンプラザホテル新潟に移動し秀発表賞を決定いたしました。若手発表の対象数

ました。懇親会参加者は一般 103 名、学生 33 名

は口頭発表 17 件、ポスター発表 17 件の計 34 件の計 136 名でした。実行委員長による年会概要のでした。厳正な集計の結果、7 名の発表者に若手紹介の後、新潟大学長高橋姿先生から歓迎のご挨

優秀発表賞を授与することとしました。閉会式で、拶をいただきました。中西放射化学会会長の乾杯

若手優秀発表賞が表彰されました（写真 9）。副のご発声で宴会が始まりましたが、（写真 11）皆賞として、新潟県の代表的な地場産業である金属様のお目当ては新潟の地酒、最初からほとんどそ加工品で研磨マイスターステンレスタンブラーをのコーナーから動かなかったツワモノもいらっ

贈呈しました。研究で疲れた頭脳を休め、明日へ

しゃったとかお聞きしましたので、参加者の皆様の活力を育むことができればとの希望からです。

にご堪能いただけたようであります。地元の同好受賞者（所属）と発表題目は以下の通りです。

会による万代太鼓のアトラクションもあり、和や

神田晃充さん（大阪大学）樹脂担持有機スズ試薬

かなひと時を過ごしていただけたようでありま

211

At 分離／標識の試み

す。（写真 12）最後に、次年度のお世話をしてく

塩原良建さん（明治大学）ケイ酸塩鉱物中トリウ

ださる筑波大学の末木先生からご挨拶があり、おを用いた

ムおよびラジウムの同位体の存在形態

開きとなりました。

白井香里さん（新潟大学）Rf 同族元素 Zr、Hf の塩化物に対する等温ガスクロマトグラフィ
鈴木聖人さん（電気通信大学）低温 C2H4Ar マト
リックス中の孤立 57Fe 原子の化学状態
原中川真結さん（金大大学）メスバウアー分光法
によるコンドライト隕石中の鉄含有鉱物組成の研究
矢納慎也さん（理化学研究所）70Zn（d、an）67Cu
反応による頒布用精製 67Cu の製造吉田剛さん（大阪大学）酸素、硫黄原子へのミュ

オン捕獲確率の分子による変化
写真 10

93

総会終了後の集合写真

放射化学

第 35 号2017

頭発表セッションを手際よく運営していただきました座長の先生方、若手優秀発表賞の審査にあたっていただいた多くの先生方に深謝いたします。研究発表要旨集表紙を飾った朱鷺飛翔の写真を気に入ってくださった参加者の声も多く聞かれました。快く写真を提供してくださいました新潟
大学朱鷺・自然再生学研究センターに感謝申し上
げます。
写真 11

最後に、ホームページの作成から要旨集の編集

乾杯のご発声をされる中西会長など本年会の中心となってご尽力いただいた新潟
大学の後藤真一先生はじめ、本年会の運営にあたってご活躍いただいた実行委員会メンバーに深い感謝を表して実施報告とさせていただきたいと思います。
実行委員会メンバー（敬称略）

写真 12

万代太鼓のアトラクション

工藤久昭（新潟大）松岡史郎（新潟大）今泉洋（新潟大）佐藤

峰夫（新潟大）狩野直樹（新潟大）大江

一弘（新潟大）小高広太郎（新潟大）
鈴木達也（長岡技大）

本年会・討論会の開催にあたりまして、参加者

立花

優（長岡技大）の皆様はじめ多くの皆様のご協力をいただきまし

後藤

5．最後に

た。この場をお借りしてお礼申し上げます。各口94

真一（新潟大、事務局）

放射化学

第 35 号2017

会議報告2016 日本放射化学会年会・第 60 回放射化学討論会 若手の会
佐藤大輔（新潟大学大学院 自然科学研究科 数理物質科学専攻）

2016 年 9 月 10 日に 2016 年度 日本放射化学会生に依頼講演のために講師の方をご紹介いただけ

年会・第 60 回放射化学討論会（会場：新潟大学

ないか相談したところ、福島原発事故関連の研究

五十嵐キャンパス）において若手の会が開催され、を行っている方がいらっしゃるということで、今44 名＋若干名の飛び入りの若手研究者の方々（学回後藤先生をご紹介頂きました。後藤先生は原発

生 35 名程度、一般研究者 10 名程度）にご参加い事故以来、自動車で走行しながら放射線量を測定

ただきました。

する装置 ASURA を開発し、その装置を用いて福

若手の会は、日本放射化学会に所属する学生お島県内の空間線量のマッピングを行っているそう

よび若手研究者間の相互交流を活発に行うことをで、当日は、「福島第一原子力発電所事故被災地目的として、約 40 年前に本学の工藤久昭教授らで用いるための指向性がある自動車走行サーベイが中心となって発足し、毎年の放射化学討論会にシステム ASURA の開発」という題目で先生自身合わせて若手の会シンポジウムや懇親会を開催しが行った研究内容についてご講演いただきましています。近年の若手の会は、討論会初日の夕方た。最後に、来年度の討論会は筑波大学が主催者に開催され、シンポジウムでは各大学の研究室紹ということで、筑波大学出身である原子力研究開介や外部から講師の先生をお呼びして講演を行う

発機構の佐藤志彦氏に依頼し、快く承諾をいただなどしてきました。

きまして若手の会の本会を終了しました。

今回の若手の会は、会場である新潟大学に所属

その後、懇親会を新潟大学近くの居酒屋においする筆者が主催者となり、節目の第 60 回記念討て開催しました。講師の後藤先生にも懇親会にご論会ということもありまして、盛大に若手の会を参加いただき、美味しい料理や新潟自慢の日本酒行うことを考えていましたが、討論会の日程が非に舌鼓を打ちながら、若手間の一層の交流を図り

常にシビアな状況となってしまい、ほとんど例年ました。

通りの内容となってしまいました。2016 年度若最後に、今回若手の会開催に関してご尽力い

手の会はただきました、2016 年度

1. 主催者のあいさつ

第 60 回放射化学討論会事務局の皆様、また、ご2. 依頼講演

講演いただきました後藤先生にこの場を借りて深講師：後藤淳先生（新潟大学 研究推進機構 ア

くお礼を申し上げます。

イソトープ総合センター）
講演題目：「福島第一原子力発電所事故被災地で用いるための指向性がある自動車走行サーベ
イシステム ASURA の開発」
3. 次年度の担当者の決定および承諾、その他連絡4. 懇親会の開催という内容で開催させていただきました。シンポジウムでは依頼講演を本学の研究推進機構 アイ
ソトープ総合センターに所属されている後藤淳先
生にお願いいたしました。先生に講演を依頼する
経緯としましては、筆者が親交のある工学部の先95

日本放射化学会年会・

放射化学

写真 1

第 35 号20172016 年度若手の会における講演会の様子

写真 22016 年度若手の会懇親会の様子

96

放射化学

第 35 号

2017

会議報告
大阪大学 医・理・核物連携「新規医療イノベーションのためのシンポジウム 2016」篠原厚（大阪大学大学院理学研究科）

平成 28 年 12 月 5 日（於大阪大学銀杏会館）にる渡部直史様から「国のがん対策と核医学内用療表記「新規医療イノベーションのためのシンポジ法」と題する基調講演が行われ、臨床試験へ進む

ウム 2016」が開催された。平成 26 年度から 3 度

上での非臨床試験について、矢野先生（阪大院理・目の開催となる。前回は、大阪大学の概算要求事

招聘教授）と蜂須賀様（国立医薬品食品衛生研究業としてのキックオフシンポジウムの形で盛大に所）による創薬の観点からのトークを基調に活発行われたが、今回は、研究の進捗状況報告と、今の意見交換がなされた。また、プロジェクトを次後の事業推進に際して遭遇する課題について具体

ステージに進めるための計画が、私と RCNP の的に議論し、プロジェクト関係者や連携を進めて

中野センター長から紹介があり、最後に、金田先いる機関や企業関係者との密な意見交換をする場

生（阪大院医）の進行による総合討論で、臨床研として開催された。本稿では、その概要を報告す究に向けた具体的な課題が再認識され、その対策る。

について活発な意見交換がなされ。シンポジウム

図 1 のプログラムで分かるように、セッション

終了後、席を移して意見交換会（懇親会）が行わ

１では、はじめに、畑澤先生（阪大院医）からプれ、さらに密な情報交換や新たな連携の構築が芽

ロジェクトの全体の状況に加え、日本の関連研究

生える良い雰囲気の中で閉会となった。

の状況と医学・医療分野における課題について

今回は、シンポジウムでは 48 名、意見交換会

オーバービューが示された。次に、プロジェクト

では 32 名の参加者で、前回よりは小規模であっの各パート（加速器、RI 製造、ターゲッティン

たが、当初の意図通り、具体的な研究内容についグ分子合成、核医学）から研究の進捗状況が担当ての密な議論が展開され、プロジェクトが目指す者から報告された。また、非常に密に関係してい臨床研究と言うゴールへ真に辿り着くために、産る加速器施設の連携である「短寿命 RI 供給プラッ

官学が連携の必要性が認識され、関係者が密に協トホーム」の紹介も行われた。セッション 2 の講

力して行くことが確認された。

演では、関係の深い話題として、磯橋先生（阪大医）と中田先生（阪大院医）から、それぞれ「Ra233 塩化ラジウムによる前立腺がん治療」と「甲状腺癌の転移巣に対する放射線内用療法の現状か
ら将来の展望について（臨床の立場から）」と題する講演が行われ、関連が深く進行中のリアルな内容であったため、活発の質疑応答が行われた。
また、新村様（日本放射性医薬品協会）から「現在の放射性医薬品の供給体制について」と言う内容で企業サイドからの課題が示され、貴重な情報交換が行われた。最後のセッション 3 では、今後、本プロジェクトをゴールである臨床試験に進む際に遭遇する課題をテーマに、具体的な議論が行われた。まず、厚労省の地域医療課・課長補佐であ

97

放射化学

第 35 号

᪂つ་⒪࢖ࣀ࣮࣋ࢩࣙࣥࡢࡓࡵࡢࢩ࣏ࣥࢪ࣒࢘ 2016

2017

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12:00-13:30

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13:30-15:00 ࢭࢵࢩࣙࣥ㸰 ㅮ₇ ྛ㸦25+5㸧3㸦ᗙ㛗㸸῝℩ᾈ୍㸧
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17:00-(18:30)

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図 1．シンポジウムのプログラム

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第 35 号

2017

会議報告
京都大学原子炉実験所専門研究会「京大炉（KUR）を用いた放射化分析の成果と今後の展望 –2–」
木下哲一（清水建設）

2017 年 1 月 18 日に、京都大学原子炉実験所専が超高感度に短時間で分析可能になり、放射化分門研究会「京大炉（KUR）を用いた放射化分析

析を超える感度を持つ分析法となってきた。そのの成果と今後の展望 -2-」が開催された。この専一方で、放射化分析法は試料を分解する必要がな

門研究会は放射化分析法に関する研究会として毎いため、前処理を必要とする分析法に対して、分

年開催されており、放射化分析研究会「冬の学校」

析値の確度で勝る分析法であると感じている。この活動の一部である。海老原教授（首都大学東京）

れらの研究を推進する上で、放射化分析法は重要の開会の挨拶から始まり、12 件の口頭発表が行な分析法に位置づけられていることを強く感じわれた。参加者数は 33 名であった。地球・宇宙

た。また、ハロゲンの分析において放射化分析法

科学分野に関する講演が 4 件、材料の分析に関すは高感度な分析法として活躍するが、臭素やヨウる講演が 3 件、分析法に関する講演が 2 件、放射素は照射中に分解するため、十分注意が必要であ化分析のニーズに関する講演が 1 件あった。特別ることが再認識された。非破壊分析法のひとつで講演として、Mohamed Soliman 博士（Egyptian

ある μ 粒子を用いる分析法では、元素濃度のみ

Atomic Energy Authority）からエジプト第二研

ならず化学状態の推定にも展開でき、更なる可能究炉を用いた中性子放射化分析に関する講演と、性を秘めた分析法である。海老原教授の最終講義

2017 年 3 月で退職される海老原教授からの最終では、分析値からどう解釈すれば良いのか通勤電講義があった。

車の中で毎日悩み続けたとの話が印象深い。ま

この専門研究会では以下のような講演や議論がた、科学的な議論は信頼できる分析値に基づいて行われた。2020 年にサンプルが戻ってくる「は議論されるべきであること、分析値を出すだけでやぶさ 2」プロジェクトについての紹介があり、なくその先に展開しなければならないこと、得ら試料の年代測定の他に微量元素分析が重要な項目

れた成果は国際会議のプロシーディングスではなに位置づけられている。また、地表で採取したジく査読付きの国際誌に投稿するべきであることな

ルコンは消滅後背地を探るために有用な試料であど、次世代の研究者への熱い思いも含まれており、る反面、難溶解性で分析が難しい。原発の廃炉時

筆者にとっても心に受け止めておかなければならに施設の放射化シミュレーションが必要になるない貴重な講演であった。研究会の最後に大槻教が、そこで必要な主要・微量元素分析においても、授（京都大学原子炉実験所）より、京大原子炉の酸分解後に ICP-MS で分析する手法では過小評価

審査が順調に終われば 2017 年度に原子炉の稼働する傾向が強いことが示された。ガラス材料中のが可能になると紹介され、2017 年度は原子炉利Zn と Te の分析結果について中性子放射化分析、用者にとって待ちに待った年になるものと思われ

原子吸光、ICP-AES を用いた各分析法の特徴が議る。

論された。現在では ICP-MS の発達により多元素

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第 35 号

2017

研究会プログラム

KUR を用いた中性子放射化分析の高精度化の現状と今後
三浦勉（産総研）

放射化分析を用いた半導体評価用認証標準物質の開発
高塚登志子（産総研）
環境放射能核種の放射化分析のニーズ蓼沼

克嘉（㈱化研）白井直樹（首都大学東京）

木下哲一（清水建設）

インパクトガラス中の親鉄性元素による隕石成分の探索

放射化量評価のための基礎的検討

ArAr 年代測定を用いた海洋プレート沈み込み開始と島弧創成メカニズムの解明
石塚治（産総研）

岡崎隆司（九州大学）はやぶさ２プロジェクトについて

Neutron activation analysis at Egypt Second Research Reactor
Mohamed Soliman（Egypt second research reactor, Atomic Energy Authority）
ジルコンの微量化学成分から消滅後背地をさぐる（研究計画）
田中剛（名古屋大学）

テルライトガラス中の Zn, Te の定量
鹿野弘二（函館高専）

二宮

和彦（大阪大学）

負ミュオンを用いた定量的な元素分析に向けた基礎研究

FNCA/NAA プロジェクトの進捗概況 & その他
海老原

100

充（首都大学東京）

放射化学

第 35 号

2017

時過ぎて
森川尚威先生を偲んで
野川憲夫（福島大学、東京大学アイソトープ総合センター）

森 川 先 生 は、 大 学 卒

した照射試料を、東海村にある日本原子力研究所

業 後、 東 京 大 学 理 学 部（原研、現日本原子力研究開発機構）の JRR-3、4、化学科の有機化学反応

或いは横須賀市にあった立教大学の TRIGA Mark機構を研究分野とする

11 原子炉で中性子照射した。真空ラインの前に

島村修研究室の門をた

中腰で立ちコックを何回も回す照射試料の調製作

た か れ た。 先 生 の 研 究

業は長時間に及び、石英アンプルを封じ切り終わ

場 所 は、 当 初 化 学 教 室

るのはいつも深夜であった。おそらくこの作業が内 で あ っ た が、 後 に 反原因で先生は腰を痛めたと思われる。照射試料

応機構の解明に放射性同位元素であるトリチウム

は、先生自ら運転して東海村或いは横須賀市に運や炭素 -14 を利用するために化学教室の中庭にあんだ。車好きな先生の運転で私はそのスピード感

る RI サブセンターへ移った。この頃に先生の研を味わった。多くの芳香族化合物について調べた

究グループに大橋國雄氏（後に千葉大学薬学部教結果、芳香核内のトリチウム分布は通常の化学反授）、斎藤智雄氏（後に相模中央化学研究所）滝応で起こるオルト、メタ、パラ配向性は見られず、

口秀樹氏（後にコニカ株式会社）らが加わった。

オルト、メタ、パラの位置に均一であった。

写真 1 は当時先生がロットリングペンで書かれた

一方先生は、当時東京大学放射線同位元素委

真空ラインである。キッチリと書かれている。研員会委員長であった島村修先生とラジオアイソ

究の一環としてトリチウムのホットアトム化学がトープの利用拡大に備えセンターの設立に向け加わった。この研究は次に述べるアイソトープ総て関係機関との交渉に奔走していた。そして昭合センター（以下センターと略）の設立後も続い

和 45 年（1970 年）4 月、日本初の放射性同位元た。 Li（n,α ） H 或 い は He（n,p） H 核 反 応 に素取扱施設として付属病院の地下にあった東京大より生成する高エネルギー状態のトリチウムとト学放射性同位元素総合研究室（通称、ビキニ研）

ルエン、キシレン及び安息香酸などの芳香族化合を基にセンターがラジオアイソトープに関する研物との反応性を調べるものであった。6Li の原料

究、教育、管理を目的として弥生地区に設置されである例えば炭酸リチウムと芳香族化合物とを石た。翌年建物竣工後、先生は多様な共同利用者の英のアンプルに詰め真空ラインを用いて減圧封入

要望に応じるため、物理、化学、生物及び放射線

6

3

3

3

管理の四部門を設け、またゲルマニウム半導体検出器、液体シンチレーションカウンター、メスバ
ウアー装置などの多くの最新機器を導入した。共同利用者数は極めて多く実験場所が足らなく手狭となり教育訓練用のフードにまで共同利用に供せざるを得ない状況となって、センター設置から12 年後の昭和57 年 7 月に教育訓練棟が増築された。
先生は共同利用者により優れた研究がなされることにセンターの存在意義があり、そして科学への寄与も大きいと教授、センター長になられてからも考えられていて、共同利用者の研究に対写真 1

森川先生が書かれた真空ラインの図

し、時に先生はご自身の研究費を注ぎ込んで積極

101

放射化学

第 35 号

2017

的に支援、介入し、さらには協力されていた。具ソトープを投与後の動物を乾燥するためのマイク

体例として次が上げられる。核融合特別研究におロ波を利用した動物乾燥装置がある。乾燥装置のけるトリチウムの生物影響に関する研究ではトリ出現によりセンターでのマウス、ラット、ネコ、

チウム水 72GBq を使用できるトリチウム安全取ウサギなどを使った動物実験が盛んに行われた。

扱キャビネットを開発し多くの研究者を受け入れ

日本アイソトープ協会は当時ホルマリン浸け動物た。鉄、ステンレス鋼の水素脆化をトリチウム電の一時集荷を停止していたが、乾燥処理した動物

顕オートラジオグラフィーで調べるためのトリチについては集荷を再開した。液体シンチレーショ

ウム水 37GBq を使った陰極電解チャージ法を共ンカウンターで測定済みの廃液の焼却処理に放射同で確立した。ニュートリノの質量を求めるため性有機廃液処理装置を導入した。が燃焼時に大量のトリチウム及びカドミニウム -109 で標識したのススを発生したので、先生は廃液を噴霧するノアラキジン酸の単層膜線源の作成に積極的に協力

ズルの改良を行った。昭和 58 年 7 月文部科学省した。介入し過ぎたせいか、先生はニュートリノ

より廃棄の業（第 8 号）の承認を得て、付属病院

質量測定グループの一員になっていた。尚蛇足でを除く学部・研究所の放射線施設から放射性有機あるがグループの多くの研究者は、この研究は皆廃液を引き取り焼却処理が開始された。この焼却

若かったから成し遂げられたと考えている。なぜ処理により本富士消防署からの危険物に関する指なら線源作成では微妙な溶液調製と度重なる汚染

摘がなくなり、また各放射線施設は可成り片付いの除去、核研の空心スペクトロメーターによる長た。日本初のアイソトープの取扱いに関するビデ

時間測定そして停電など多くの事態を乗り越えな

オ作製も先生の手による物であった。

ければならなかったからである。この実験は、カ

次に、学内における先生の活動を 2、3 上げた

ミオカンデにおいて大マゼラン星雲で発生した超い。K 所で一般の焼却炉が放射性物質で汚染した新星爆発に伴うニュートリノ 11 例の世界で初めと聞くやいなやすぐに駆け付け徹夜でその対策にの観測した 1987 年 2 月 23 日の少し前に行われ当たった。除染で発生し濡れた放射性廃棄物の乾た。トリチウムホットアトム化学を利用してフグ

燥、そしてドラム缶詰めまで自ら行った。S 所で毒であるテトロドトキシンのトリチウム標識化をは、汚染した排水溝をスコップで掘って、出た土行った。テトロドトキシンにトリチウムを導入す

砂のドラム缶詰めを行った。R 学部、I 学部の一るには何段階もの化学合成過程を経なければなら般の居室で汚染が発見された時もすぐさまその対

ないが、この利用により一段階で標識できた。こ策に乗り出した。

のトリチウム標識テトロドトキシンは原子炉照射

学外ではセンター設立から１年後に設立された

時の放射線の影響によりその毒性の強度に変化が京都大学の放射性同位元素総合センターの栗原紀

ないことを確認後フグに投与され、その分布を調夫先生と共に現在 21 施設となった国立大学のアべることができた。なお、原研とは協力研究としイソトープ総合センターを纏められ先導し、科研てトリチウムホットアトム化学の他に放射性の費の研究代表者となり、また 国立大学アイソトー

レニウム -186 及び 188 を用いた放射性薬剤の開プ総合センター長会議発があった。蛋白質や細胞の放射性のヨウ素 -125

取扱施設安全管理担当教職員研修 を立ち上げた。

及び 131 標識化では 370MBq を使用可能な放射

この会議と研修は現在も毎年開催されている。

性ヨウ素取扱ボックスを開発した。

及び放射性同位元素等センター設立当時は、教員、職員共に若く、ス

また先生はラジオアイソトープ実験で不可欠なポーツ、レクリエーションが盛んであった。春に実験装置類の開発も行った。ガスクロマトグラ

は上野公園或いは理学部付属植物園での花見、秋

フィ装置から出てくる放射性ガスのピークを全てには職員旅行、年末にはクリスマスパーティーな検出器入れて放射能を求めるための長流路比例計どが行われた。先生も積極的に参加された。写数管、現在作業環境測定用として利用されている

真 2、3 にその様子を示す。これらの写真より先

空気中のトリチウムと炭素 -14 濃度を測定するた生が親しまれていることがよくわかる。また、歴めのトリチウム / 炭素 -14 捕集装置、ラジオアイ

代センター長と職員が集まっての懇談会も開かれ

102

放射化学

第 35 号

2017

ター長と先生の写真 4 に示す。仕事で夜遅くなる

高橋洋一先生森川尚威先生た。会合に来られたセンと出前を取り、時には神田へソバを食べに行き、原研に行った帰りには水に実に様々な話を聞かせていただいた。こうして長きに渡り忍耐強く一緒に仕事をさせていただい写真 2 焼き鳥屋さんになった森川先生
クリスマスパーティーにて（1975. 12. 25）

岡田重文先生などした。これらの時間

斎藤信房先生付近ではウナギを食べる

仁木榮次先生代谷次夫先生戸の偕楽園を散策し牛久

写真 4 歴代センター長と森川先生
センター長室にて（1990. 11. 4）

ガラスアンプルから取り出した所、ガラスアンプ
ル内に可成り残存してた。この残存をどう考えた
らよいか、先生は島村修先生を偲ぶ会（OS 会）や斉藤信房先生の門下生の会で可成り議論されていたという。先生のこの一連の振舞いは、先生が生涯、 実験屋であり、探求心に衰えが亡かった事を如実に示している。
昨年（2016 年）10 月 15 日に開かれたセンター
写真 3

森川先生を囲んでの休憩
昇仙峡旅行（1981. 11. 7-8）のホームカミングディに来られ元気な姿を見せていた。くしくも 10 月 30 日、OS 会に参加のため行かれた学士会館で急逝された。享年 88 歳であった。

た事、感謝の念に堪えない。
先生は、退官後も顧問として大学等放射線施設

先生は、アイソトープ実験を下支える研究を多協議会の会議に必ずといってよいほど出席されてく、センターの設置そして中枢機関として信頼でいた。協議会、日本アイソトープ協会より出版さき頼れるセンターとなるよう努力なされ、また全れた本では編集委員長或いは編集委員となり、細国の放射線安全管理の向上に尽力された。アイソ

かく校正されていた。

トープ利用における研究基盤の向上に寄与され

平成 25 年（2013 年）3 月 14 日、先生は真空ラインの前に立っていた。［U –14C］エタンを用いた。 ここに先生の業績を称え、哀悼の意を表した実験を行うためであった。［U

ます。

–14

C］エタンを103

放射化学

第 35 号

2017

時過ぎて
森山裕丈先生を偲んで
佐々木隆之（京都大学）

森山裕丈先生（京都大学名誉教授）が 2016 年

ビーム照射時の蛍光分光研究等を進め、照射欠陥

11 月 17 日に逝去されました。67 歳でした。1973

に対する材料組成や温度の影響の解明にも取り組

年京都大学工学部工業化学科をご卒業後、同大学まれました。一方後者は、軽水炉使用済燃料の処

院工業化学専攻修士、博士課程に進学、1978 年

理プロセス高度化や高レベル放射性廃棄物処分のに同課程を単位取得退学、同年京都大学工学部原

安全評価に資する溶液化学的研究です。廃棄物に子核工学教室助手（大石純先生のご研究室）に採含まれる半減期の長いアクチノイドが処分後に深用され、京都大学工学博士の学位を取得されまし地層地下水中に溶出し、移行することを考える際、た。同 助教授に昇任後、1993 年に熊取キャンパ

特に 4 価アクチノイドイオンの化学状態や溶解度

スの京都大学原子炉実験所の教授に昇任し、ホッの熱力学的な記述が将来的な課題となることにいトラボ設備研究部門をご担当されました（その後

ち早く着眼されておいででした。先生は、諸反応のご経歴は後述）。森山先生は長きにわたり、化の基礎となる加水分解反応に注目し、還元的な雰

学的なプロセスや放射性核種の物理化学的性質に

囲気下でのアクチノイド溶解度や錯生成に関する関する研究を進めてこられました。核燃料サイク多くの実験と解析を着実に積み上げられました。

ルにおけるプロセスの開発・高度化、それに関連決定した溶解度積等は国内外において処分安全評

する様々な核種の反応機構の理解、さらに一般化価に用いられる貴重なデータとして扱われていま（モデル化）に力を注ぎ、各論研究に留まらないす。安全評価上信頼に足るアクチノイドの加水分

研究姿勢を貫かれました。放射化学に関連する先

解定数が単核種や一部の多核種に対するものしか生のご研究は高温溶融塩系と湿式系の化学に大別ないことから、これを拡充すべく、より高次の加されます。前者においては、核融合炉増殖材の次

水分解定数を予測するための半経験的な熱力学モ

世代候補として注目される液体金属リチウム、リデル（剛体球モデル）を提案されましたが、それチウム鉛、フッ化物溶融塩材料中でのトリチウム

以降、自身のモデル計算で得た数値の妥当性を検の挙動理解のため、材料中での水素同位体拡散係証する方法を模索しておいででした。

数を評価するとともに、水素同位体の拡散挙動等

森山先生が無類の煙草好きであったことは国内を明らかにしました。また、高速増殖炉燃料乾式

外で広く知られていました。考え事が始まると無再処理のための溶融塩分離法開発に係る基礎研究

意識に煙草に手が伸びるのです。当時の研究棟廊として、フッ化物溶融塩と液体金属の 2 相間にお下に漂う煙草の匂いは在室のサインでした（まだける使用済燃料中のアクチノイドや核分裂生成物

分煙ルールが無かった時代です）。この原子炉実の分離挙動の解明に取り組まれました。また塩化験所におられた当時は、全国共同利用施設として

物溶融塩系に展開し、同核種の溶解度や拡散に係の管理や運営に多大な貢献をされていたことは言る信頼性の高いデータの整備に尽力され、それにうまでもありません。筆者とは研究室が異なりま基づいた還元抽出分離プロセスの提案へと導く顕したが、実験設備利用において多くのご教示を頂

著な功績を挙げられました。これらの研究は核融きました。一度相談を持ち掛けると、最後まで面合炉ブランケット材料であるフッ化リチウム含有

倒を見てくださる姿勢が印象的でした。

材料への中性子照射におけるトリチウムの発生メ

さて、先生は 2001 年に熊取から吉田に移られカニズムの解明や、発生したトリチウムの有効なました。2 度目の原子核工学教室です。その 2 年後、回収法の開発へと発展しました。さらに、リチウ

筆者が先生の研究室に（熊取から）准教授として

ム含有酸化物について、加速器を用いたイオン

奉職して間もなく、ご懸念であった水溶液中の高

104

放射化学

第 35 号

2017

次の加水分解定数およびモデルの妥当性を突き詰

炉近くの居酒屋で我々と食事をされる時間は先生

めるべく、研究が始まりました。加水分解種（多の束の間の休息だったと思います。ただお酒が入核種）を直接定量することで加水分解定数を決定

ろうとも、学生に教訓めいた説教を長々とされるできると考え、このアイデアを持って、当時エレのを見たことがありません。稚拙な表現になりまクトロスプレーイオン化質量分析法の第一人者ですが、誰が相手であれ、当事者が考えていることある先生を二人で訪れたところ、それは興味深いや状況を的確に酌み、端的に助言することに非常テーマでチャレンジングな（≒実現できるか厳しに長けておられました。

そうな）ので、ここに通って実験するのも大変だ

さて、このままご定年まで吉田でご活躍と皆がからと、装置をお借りできることになりました。

思っていた 2009 年、先生は再び京大炉に異動さ先生の愛車で陸路運んだことが懐かしく思い出せ

れることになりました。研究室の大黒柱を失うます。そして数年越しで 4 価金属水酸化物（錯イ

私が引き留めようとした際に一言、「まぁ、（佐々オン）の直接定量に成功し、剛体球モデルの妥当木）先生が居るから大丈夫やろ」。いつにも増し性の検証につながったことは、研究に対する卓越た端的な切り返しで、残した者にある種の覚悟をした洞察力と学生時代からの柔道で鍛えられた粘求めておられるようでした。そして原子炉実験所

り強さの精神の表れであったと思います。この成所長としての重職を 3 期務められ、燃料返還を始果により日本原子力学会賞を戴きました。

めとする京大炉の諸課題や福島原発事故への対応

当時、学内外のハードな要務をこなされていまなどに当たられました。先見の明をもつ先生がごした。毎晩遅くまで建屋に残っているのは先生と在職時に付けられた道筋が京大炉や原子核工学教

筆者のみ。ふらっと部屋にお越しになり、筆者に室（現在の専攻）の将来をどのように導くのか、はその意味するところの想像もつかない嘆息をもと思うところです。

らす先生にコーヒーを出すと、（奥様に）見つか2015 年春に定年退職されたばかりでした。あるとまずいんやけどなぁ、と言いつつ甘い菓子にまりにも突然の訃報に、まだまだご指導ご鞭撻を手を伸ばしておられました。筆者にとっては様々賜りたかったのに、という声が各所にあると思いな相談ができる最良の時間でした。激務の中ではます。しかし、筆者が言われたように「まぁ、○ありましたが、溶融塩と湿式両方の研究をお続け○さんが居るから大丈夫やろ」とお考えであるにになられ、教育・指導にあたられました。とりわ

違いない、と。その意味で、先生には安らかにおけアクチノイドを用いる実験には学生と泊りがけ休みいただきたいと思います。森山先生の大いなで京大炉のホットラボラトリに赴き、毎日遅くまるご功績を称え、厳しくも温厚なお人柄を偲び、で共同利用実験をされておいででした。夜、京大心より哀悼の意を表します。

105

合唱。

放射化学

第 35 号

2017

情 報 プ ラ ザ （国際国内会議）

th10

International Symposium on Targeted

Alpha Therapy（TAT-10）

国内会議

日時：30 May - 1 June, 2017
場所：Kanazawa, Japan2017 日本放射化学会年会・第 61 回放射化学討論会
日時：2017 年 9 月 6 日（水）〜 8 日（金）Fifth International Conference on Radiation and

場所：筑波大学 筑波キャンパス

Applications in Various Fields of Research（RAD2017）
日時：11 - 16, June, 2017
場所：Budva, Montenegro

国際会議
Plutonium Futures - The Science 2016

Actinides2017

8th Actinides XAS International Workshop

日時：9 - 14, July, 2017

（AnXAS 2017）

場所：Sendai, Japan

日時：11 - 13 April, 2017th

場所：Oxford, UK

6

Asia-Pacific Symposium on Radiochemistr y（APSORC17）
Inter national Conference on Advances in

日時：17 - 22, Sept., 2017

Liquid scintillation Spectrometr y（LSC2017）

場所：Jeju Island, Korea

日時：1 - 5 May, 2017th

場所：Copenhagen, Denmark

9 Workshop on the Chemistr y of the Heaviest
Elements（CHE 9）Inter national Conference on Radionuclide

日時：8 - 11, Oct., 2017

Metrology（ICRM 2017）

場所：Monte-Verità（Ascona）, Ticino, Switzerland

日時：15 - 19, May, 2017
場所：Buenos Aires, Argentina
th4International Conference on Environmental

Radioactivity（ENVIRA2017）
日時：29 May - 2 June, 2017
場所：Vilnius, Lithuania

106

放射化学

第 35 号

2017

学会だより

学会 HP へのアップロードについて、一部外注

1．日本放射化学会第 75 回理事会［2015 学会
年度第 4 回理事会］議事要録抜粋が必要との報告があった。

日時： 2016 年 6 月 11 日（土）13：30 – 17：35

審議

場所： 東大農学部 2 号館１階講義準備室

1. 学会ホームページの模様替えについて、酒井理

出席者：［会長］中西、［副会長］工藤、［理事］橋事より報告があった。理事限定で公開し、意見本、高橋、鈴木、佐々木、羽場、酒井、を聞いたうえで、一般に公開することになった。

坂口、大槻、長尾、間柄、［監事］末木

2. 永年会員の申請が一件あり、了承された。現時欠席者：［監事］永井点で申請のない旧永年会員については、再度連

オブザーバ：なし

絡を取ることとなった。

* 委任状提出 : なし

3. APSORC 小委員会について、工藤副会長より、報告があった。APSORC を日本で開催するこ報告とに関しては、総会で将来計画として提案する

1. 事務局報告として、前回議事録の確認、会員のことになった。また、小委員会は作らず担当理

動向・会費納入状況、会計の報告ならびにメー事を置いて対処することになった。
4. 大槻理事より、第６１回年会・討論会は筑波にル回議の報告がなされた。長期未納者について声掛けが有効であるので、今後とも行う要請がて行うとの提案があり了承された。

あった。会和文誌「放射化学」の J-STAGE 登

5. 中西会長より、賛助会員を増やしていきたい旨録について検討することになった。「福島復興・提案があり、候補があれば提案するよう要請が廃炉推進に貢献する学協会連絡会規約」についあった。

て、大槻理事から 5 月 20 日の連絡会で承認さ以上れた旨報告があった。
「核化学夏の学校に対する事業補助」については、当面現状のままとし、事情のある時には理事会で議論し増額等を検討することとなった。「日本学術会議事務局

2．日本放射化学会第 76 回理事会［2015 学会
年度第 5 回理事会］議事要録抜粋
日時： 2016 年 9 月 9 日（金）15：00 – 18：30

若手科学者ネットワーク」には、坂口理事を代表

場所： 新潟大学五十嵐キャンパス総合教育研究とし登録することとなった。

棟

2. JNRS‐メールニュースの現状について、ネッ

B254 室

出席者：［会長］中西、［副会長］工藤、［理事］橋ト広報委員会より説明があった。

本、高橋、鈴木、羽場、酒井、坂口、間

3. 日本放射化学会 2016-2017 学会年度理事会役員

柄、［監事］永井、末木選出投票結果について報告があった。副会長に欠席者：［理事］佐々木、大槻、長尾は篠原理事候補を推薦することとなった。

オブザーバ：北辻、塚田

4. 学会賞について、選考委員長より、学会賞及び* 委任状提出 : なし

奨励賞の選考結果について報告があった。
5. 第 60 回討論会の準備状況について工藤副会長

報告及び酒井理事から報告があった。記念事業とし

1. 事務局報告として、前回議事録の確認、会員のて行っている第 51 回から第 59 回討論会要旨の動向・会費納入状況、会計、ならびにメール回

107

放射化学

第 35 号

2017

議の報告がなされた。長期未納者について、手報告事項について、会長より説明があった。ト

続きを記したメール等を送り返事がなければ除ピックスとして、学会ホームページのリニューア

名も視野に検討することとなった。前回金沢でルや、第 60 回記念大会行事として整備した、要開催した APSORC の残金があり、日本放射化

旨集の PDF 化及び学会ホームページ上での検索

学会で基金を作り管理することとした。

機能について紹介があった。過去の手書きの要旨

2. JNRS‐メールニュースの現状について説明がでも検索できる旨紹介があった。予算の活用としあった。また、学会ホームページのリニューアて、分科会への補助を今後考えていきたい旨発言

ルについて説明があり、内容について検討すがあった。また、APSORC について、日本放射

る「新 HP コンテンツ検討ワーキンググループ」

化学会の行事として行いたい旨、説明があった。

を設置し検討することになった。検討結果については、第 78 回理事会で報告することとなっ

審議事項

た。

1．収支決算及び会計監査報告
会計担当及び監事から説明があった。会場よ審議

り、会議費・委員会等の廃炉委員会について質問

1. 今総会に学会年度を「9 月 1 日に始まり、翌年があった。
「福島復興・廃炉推進に貢献する学協

8 月 31 日」から「4 月 1 日に始まり、翌年 3 月

会連絡会」である旨説明し、会長よりホームペー

31 日」に変更するよう会則の変更し、関連すジ上で情報発信したい旨コメントがあった。質疑る条文および経過措置（付則）を提案することの後、議決事項は拍手を持って承認された。

し、条文について議論した。また、APSORC に

2．会則の変更について
会長より会則変更の提案があった。会場より、

ついては、日本放射化学会の会合と位置付ける

6 条 2 の書き方が不明確との指摘があり、「修了

ことし、総会で提案することになった。
2. 学会賞のうち「木村賞」の位置づけが規定上不の年の年度末」から「修了年度の年度末」に変更

明確であるとの問題提起があり、「日本放射化することとなった。経過措置として、年度計画に学会学会賞規定」及び「日本放射化学会学会賞

ついて質問があり、今回に限り 2 年度分作る旨回細則」の改正案が提案された。しかし、賞の性答があった。付則の（２）の、賛助会員に関する格を大きく変えることになることから、会員か規定に関してコメントがあり、この部分は削除す

らのパブリックコメント等の手続きが必要とのることになった。質疑の後、議決事項は拍手を持っ意見が出た。第 78 回理事会で再度議論するこて承認された。

とになった。

3．2016 学会年度事業計画及び収支予算案
4．2016-2017 学会年度役員選出

以上

会長及び会計担当から提案があった。討論会補
3．第 17 回 日本放射化学会総会 報告概要

助費の金額、APSORC の剰余金、討論会補助金

日時： 2016 年 9 月 11 日（日）15：40 – 16：45の支出年度について議論があった。質疑の後、議場所： 新潟大学五十嵐キャンパス総合教育研究

決事項は拍手を持って承認された。

棟
出席者数 74 名、議長委任 74 名、会員数 395 名

4．日本放射化学会第 77 回理事会［2016 学会の 1/5 以上であり成立した。

年度第 1 回理事会］議事要録抜粋
日時： 2016 年 9 月 12 日 ( 月 ) 12：30 – 13：10

会則の規定により、中西会長が議長となり、議事が進められた。

場所： 新潟大学五十嵐キャンパス総合教育研究

報告事項

出席者：
［会長］中西、［副会長］篠原、［理事］坂棟

B254 室1．会長報告口、羽場、間柄、北辻、塚田、渡辺、［監

2．2015 学会年度事業報告

事］末木、工藤

108

放射化学

第 35 号

欠席者：［理事］酒井、大槻、長尾、大矢

2017

守山

卓也

新潟大学理学部化学科核化学研
究室

池田

卓海

大阪大学理学部化学科放射化学
研究室

稲井

優希

大阪大学理学部化学科篠原研究室

田中康介

首都大学東京大学院理工学研究科分子物質科学専攻同位体化学
研究室

西間木史織

尚絅学院大学総合人間科学部生
活環境学科齊藤研究室

西山

東北大学大学院理学研究科環境
放射化学研究室

オブザーバ：なし* 委任状提出 : なし
理事の役割分担について会長から提案があり了承された。総務から、まとめたものを配布することになった。学会誌の発行は学会活動として重要
で、インパクトファクターを取るうえで欠番は許されない。JNRS 編集委員会委員長にしばらくの間理事会に出席してもらい、現状報告と必要な議論をすることになった。また、学会賞の改革について議論の途中であるので、高橋前理事に次回理純平事際に出席してもらい、引き続き議論することに
なった。

村野井

友

東北大学大学院理学研究科放射化学研究室

5．日本放射化学会第 78 回理事会［2016 学会
入会（賛助会員）

年 度 第 2 回 理 事 会 ］ は、2016 年 12 月 10日（土）に開催されましたが、議事要録未承認

社名・団体名のため、次号にて報告します。

公益社団法人日本アイソトープ協会総務部総務課

6．会員動向（平成 28 年 7 月〜平成 29 年 1 月）

関西電力株式会社原子力事業本部放射線管理グループ

新規入会（正会員）

東京電力ホールディングス株式会社原子力運
営管理部放射線管理グループ兼福島第一廃炉推進カンパニープロジェクト計画部放射線・環境グループ

氏

名

所

金谷

佑亮

属

公益財団法人核物質管理セン
ター東海保障措置センター
東海検査部分析課

飯島健

株式会社環境管理センター技

所属変更（正会員）

術センター環境放射能分析グ
ループ

氏

名

大平

茂

国立研究開発法人量子科学技術
研究開発機構核融合エネルギー研究開発部門六ヶ所核融合研究
所

北辻

章浩

国立研究開発法人日本原子力研
究開発機構原子力基礎工学研究センター原子力化学ディビジョ
ン分析化学研究グループ

新規入会（学生会員）
所

属

所

属

氏

名

植村

有希

静岡大学大学院総合科学技術研
究科理学専攻化学コース大矢研
究室

北中

道大

大阪大学理学部化学科放射化学
研究室

鹿野

弘二

函館工業高等専門学校物質環境
工学科

竹中

聡汰

金沢大学大学院自然科学研究科
物質化学専攻放射化学研究室

間柄

正明

草刈

駿

新潟大学理学部化学科核化学研究室

日本原子力研究開発機構安全研究センター燃料サイクル安全研
究ディビジョン保障措置分析化学研究グループ

109

放射化学

森田

貴己

安田健一郎

山名

元

第 35 号

国立研究開発法人水産研究・教育機構中央水産研究所海洋・生態系研究センター放射能調査グ
ループ

退会（学生会員）

日本原子力研究開発機構安全研究センター燃料サイクル安全研
究ディビジョン保障措置分析化学研究グループ

氏

名

徳永

真治

西田

哲明

古田

悦子

谷口

拓海

親松

和浩

白橋

浩一

宮澤

恵美

名

氏

田中

徹

橋本

社名・団体名大栄無線電機（株）

退会（正会員）名氏

退会（賛助会員）

原子力損害賠償・廃炉等支援機
構

氏

2017

110

名
里紗

第 35 号

放射化学

2017

○ 2015 学会年度（2015 年 9 月 1 日− 2016 年 8 月 31 日）決算
収入の部
項

単位（円）
目

予

算

収

差 額
（収入 – 予算）入

個人会費

2,306,000

2,165,000–141,000

賛助会費
雑収入
前年度繰越金収入合計

1,200,000
440,000
5,526,980
9,472,980

450,000
443,350
5,526,980
8,585,330–750,0003,350
0–887,650

備

正 285 学生 39 入会 3 前払・
未払分含む
9 団体
利息、放射化学の事典寄付

支出の部
項

単位（円）
目

予

算

支

出

討論会補助

500,000

500,000

要旨集補助500,000

0

出版事業費
事務費

1,525,000
10,0001,537,307
0

雑誌校正・印刷費

1,315,000

1,405,733

送料、封入作業費等
J-Stage 用 pdf 化費
会議費
理事会
委員会等

150,000
50,000530,000
450,000
80,000120,774
10,800408,762
377,582
31,180研究会等補助200,000

100,000

事務局経費
事務費
選挙関係
外部委託費用（会費、会員管理等）
通信費
ネットワーク管理運営費
プロバイダ費用
ドメイン更新料HP 整備
学会賞
楯
表彰状印刷、額縁
共催金
支出合計
繰越金

750,000
100,000
180,000

527,969
11,5840450,000

515,535

20,000435,900
24,50011,400400,000
55,00040,00015,0005,000
4,500,900
4,972,080

850
435,757
24,43911,318400,000
30,672030,6720
3,540,467
5,044,863○次年度繰越金（内訳）
三井住友銀行
ゆうちょ銀行現金
合計考5,044,863 円
68,795 円
4,974,381 円
1,687 円差 額
備
考
（予算 – 支出）
0 2016 年 年会（60 回）
2015 年 年 会（59 回 ） 要 旨
500,000
集無–12,307
10,000
放 射 化 学 32 号、33 号、 英–90,733
文誌、放射化学の事典献本
29,226 放射化学送料、封入作業
39,200 4 件分
121,238 旅費
72,418 12、3、6 月理事会旅費
48,820 廃炉委員会旅費
環境放射能研究会・核化学
100,000
夏の学校
222,031
88,416 封筒印刷等
180,000 外部委託費に込
アカデミックスクエア業務–65,535
委託
19,150 切手、送信手数料等
143 ネット関係
6182
024,328 2016 年年会
40,000–15,672
5,000
960,433–72,783○基金等（内訳）
基金（黒田基金 40 万円を含む）
記念事業分
基金（斎藤基金）

8,783,227 円
111

3,738,365 円
2,810,678 円
627,353 円
300,334 円

第 35 号

放射化学

2017

○ 2016 学 会 年 度（2016 年 9 月 1 日 -2017 年 3 月 31 日 ）、2017 学 会 年 度（2017 年 4 月 1 日–2018 年 3 月 31 日）予算案
収入の部
項

単位（円）
2015 学会年度 2016 学会年度
予算（参考）
予算（案）目2017 学会年度
予算（案）

備

個人会費

2,306,000

1,159,500

2,319,000

2016 年度半額

賛助会費

1,200,000

1,150,000

1,150,000

23 団体両年度全額雑収入

440,000

0

0

前年度繰越金5,526,980

5,044,863

5,474,863

収入合計

9,472,980

7,354,363

8,943,863

考

支出の部
項

単位（円）
目

2015 学会年度 2016 学会年度
予算（参考） 予算（案）2017 学会年度
予算（案）

討論会補助

500,0000

200,000

要旨集補助500,000

200,000

200,000

出版事業費

1,525,000

780,000

1,710,000

事務費

10,0005,000

10,000

雑誌校正・印刷費

1,315,000

700,000

1,350,000

送料、封入作業費等

150,000

50,000150,000

J-Stage 用 pdf 化費

50,00025,000200,000

530,000

330,000

510,000

理事会

450,000

300,000

450,000

委員会等

80,00030,00060,000研究会等補助200,000

150,000

300,000

事務局経費

750,000

260,000

740,000

事務費

100,000

30,000100,000

選挙関係

180,0000

180,000

外部委託費用（会費、会員管理）

450,000

225,000

450,000

通信費

20,0005,000

10,000435,900

24,50024,500

プロバイダ費用

24,50024,50024,500ドメイン更新料

11,400

0

0

HP 整備

400,000

00

学会賞

55,000130,000

90,000楯

40,000130,000

60,000

表彰状印刷、額縁

15,000030,000

5,000

5,000

5,000

予備費（繰り越し）

4,972,080

5,474,863

5,164,363

支出合計

9,472,980

7,354,363

8,943,863

会議費

ネットワーク管理運営費

共催金

112

備

考

2017 年度通常の大会補助費

2017 年度和文誌 PDF 化

2017 年度選挙年

2015 年 度 振 込 遅 2016 年 度
に込

放射化学

第 35 号

2017「放射化学」規定など「放射化学」論文編集委員会規定
（名称）
第1条

この規定は、日本放射化学会（以下、本会という）会則第 28 条に基づき、日本放射化学会の和文誌「放射化学」の「放射化学」編集委員会を設置し、その運営に当たるために定める。
（編集委員会の構成）
第2条

編集委員会は、編集委員長 1 名、編集担当理事 1 名、並びに編集委員約 5 名で構成する。編集委員長は、前委員長の推薦により選任され、理事会の承認を得て、会長が任命する。編集委員は、編集委員長の推薦により選任され、理事会の承認を得て会長が委嘱する。
第3条

編集委員長および編集委員の任期は 2 年とし、重任を妨げない。

（編集委員会）
第4条

編集委員会は、次の事項について企画・審議し、「放射化学」の継続的な発行を行う。

（1）「放射化学」誌の編集および発行に関すること（2）「放射化学」誌への投稿論文の審査に関すること（3）「放射化学」誌の編集委員長候補者及び編集委員候補者の推薦に関すること（「放射化学」誌の発行）
第5条

本会が発行する「放射化学」誌は、1 年に 2 回発行し、それぞれ異なる巻数を割り振る。

（論文の審査）第6条

編集委員会は、「放射化学」へ投稿された論文に対して、担当編集委員 1 名を決定する。審査を要する記事については、担当編集委員は審査員 1 名を選出し、審査を依頼する。
第7条

論文審査の手続きは、別に定める審査内規による。

第8条

本規定の改定は理事会の決議による。

付則 この規定は、2013 年 1 月 1 日から施行する。

「放射化学」発行規定
（目的）
第1条

日本放射化学会和文誌「放射化学」は、日本放射化学会（以下、本会）の目的を達成するために、（i）放射化学並びにその関連領域における重要な進歩を含む学術論文と（ii）会員および関連分野の研究者にとって有益な最新トピックスをまとめた記事を掲載する。
（「放射化学ニュース」との関係）
第2条「放射化学」は「放射化学ニュース」（2012 年まで発行、第 26 号が最終号）の後継誌であり、創刊年は 2013 年、巻数は第 27 巻からの発行とする。
（掲載記事）
第 3 条 「放射化学」は審査付き論文とそれ以外の放射化学関連分野の最新トピックスを掲載する。前者には、原著論文、総説論文、短報の各欄を設け、後者はこれまでの「放射化学ニュース」を引き継ぎ、

113

放射化学

第 35 号2017

様々な記事を積極的に掲載する。
1．審査付き論文
1-1．原著論文は、新規な内容にもとづき論理的に明瞭な結論を含む学術論文をいう。
1-2. 総説論文は、当該分野のこれまでの研究の進展を専門的な立場から解説する学術論文とする。
1-3. 短報は、重要な研究成果を含んだ短い学術論文で、編集委員会は特に迅速な公表を行う。（未完でも学術的価値が高い学術論文を含む。）
1-4. この他に、編集委員会が認めた場合、上記以外の学術情報を掲載することがある。
2． 審査付き論文以外の記事
上記審査付き論文以外は固定した枠にとらわれない内容とし、主に各種特集記事、解説、トピックス、
学位論文要録、施設だより、学会だより、研究集会だより（国内・国外）、情報プラザなどを掲載する。
3． 審査付き論文（第 3 条第 1 項）の投稿規則を第 4 条以降に定めるが、審査付き論文以外の記事（第3 条第 2 項）に関する投稿規則は特に定めず、編集委員会の編集方式に従う。また本会の英文の論
文誌 Journal of Nuclear and Radiochemical Sciences の発行規則は別に定める。

「放射化学」論文投稿規則（投稿論文と依頼論文）
第4条

論文は投稿によるものと編集委員会からの依頼によるものとする。

（著者）
第5条

著者は本会会員であることを要しない。

（原稿の作成）
第6条

使用言語は日本語とする。

第7条

投稿論文の作成は、別に定める「「放射化学」投稿の手引き」（以下、「投稿の手引き」）に従う

ものとする。
第8条

原著論文、総説論文、短報以外の記事については、第 6 条、第 7 条に依らない形で原稿を作成できる。
（論文の受け付け）
第9条

原稿が、「投稿の手引き」に定める「投稿先」に到着した日付けをもって、論文の受付日とする。

（審査）
第 10 条編集委員会は、査読者を委嘱して論文の掲載に関する意見を求め、掲載の可否に関する審査を行う。掲載可となった日付をもって受理日とする。投稿によるものと依頼によるものとに関わらず、編集委員以外の査読者の意見を参考として、編集委員会が掲載の可否を決定する。
（論文の掲載）第 11 条

掲載可となった論文は、速やかに論文誌上および論文誌 web サイトに掲載する。

（掲載料、別刷り）
第 12 条論文および各種記事の掲載料は徴収しない。別刷りを作成する場合には実費を著者負担とする。

（原稿料）
（著作権）
第 13 条

論文誌に掲載された全ての論文等の著作権は本会に帰属する。原著論文、総説論文、短報については、著者は論文受理後速やかに「著作権譲渡同意書」を本会に提出しなければならない。
（本規則の改定）
第 14 条付則

本規則の改定には理事会の決定を要する。

この規則は、2015 年 10 月 1 日から施行する。

114

第 35 号

放射化学

2017

「放射化学」論文投稿の手引き
1．はじめにこの「投稿の手引き」は日本放射化学会（以下、本会）和文誌「放射化学」論文投稿規定に基づき、編集委員会にて原稿の作成の指針として制定されたものである。
2．投稿に際しての注意事項
1）採否が決定するまで同一趣旨の論文を他誌に投稿してはならない。
2）他誌に投稿中の論文を投稿してはならない。
3）投稿後の著者に関する変更は認めない。
4）図版を転載する場合は、著者にて転載許可を著作権者より得ること。
5）投稿原稿は以下の「3. 原稿作成時の注意事項」に従って作成し、その電子ファイル（PDF ファイル、
MS-Word ファイルなどが望ましい）を編集委員会に電子メールにより送付する。到着次第、編集委員長より受付日が記載された受け取りの電子メールが送付される。
3．原稿作成時の注意事項
1）（原稿の構成）原稿は以下の順でそれぞれ改ページして編成する。（1）表紙（論文題名、著者名、研究の行われた機関、同所在地などを記す）、（2）要旨およびキーワード（5 つ程度）、（3）本文、（4）
引用文献、（5）表、（6）図、（7）図の説明文。
2）（原稿の形式）A4 用紙を縦方向として、横書きに印字し、１ページに 25 行程度とする。
3）（原稿の長さ）短報以外は制限を設けない。短報は図表を含めて刷り上り 4 ページ以内を原則とする。なお刷り上がり 1 ページは約 2000 字であり、図・表は 1 枚につき 500 字とカウントする。
4）（要旨）要旨として英文要旨（250 語以内）および和文要旨（400 字以内）の両方をつけること。
5）（引用の形式）番号順とする。最初に引用された箇所の順で引用文献を並べる。引用文献の記載
方法はアメリカ化学会発行の雑誌と同形式とする。なお本形式は本会の Journal of Nuclear andRadiochemical Sciences 誌と同様である。
6）（表）表は説明も含めて英文で作成する。本文中では Table として引用する。
7）（図）図は説明も含めて英文で作成する。本文中では Fig. として引用する。なお投稿時のファイル
サイズは 10 Mbyte を超えないこと。
8）（その他）図表などの数値や軸の表記では物理量 / 単位の形式をとることとし、物理量（単位）の表記は用いない。（例 : Time/min とし、Time（min）は用いない。）
9）（カラーの図表）カラーの図表を掲載する場合には、原則として実費を著者負担とする。なお、論文誌 web サイト公開用の PDF 版については無料でカラーとすることができる。
10） （注意事項）上記に著しく逸脱した原稿については、受け付けないで返却することがある。
4．校正および論文誌発行後の正誤訂正
1）著者校正は 1 回行う。返送期日に著しく遅れた場合には編集委員会の校正のみで校了とする。
2）発行後 6 ヶ月以内に著者から訂正の申し出があった場合には、正誤訂正に関する記事を掲載することがある。
5．投稿先〒 351-0198 埼玉県和光市広沢 2-1
理化学研究所 仁科加速器研究センター 羽場宏光 編集委員長
Fax: 048-461-5301
e-mail: houshakagaku@radiochem.org

115

放射化学

第 35 号

2017

学位論文要録執筆候補者の推薦について「学位論文要録」欄では、最近２年間の範囲で博士の学位を授与された会員の方々の学位論文内容を抄録の形で掲載致しております。現代の放射化学およびその関連領域における進歩についての情報を読者の方々に提供することが主な目的であります。しかし、編集委員会が広範な領域で活躍されている執筆候補者につきまして、遺漏なく情報を得ることは困難であります。このため、会員の皆様に同欄の執筆候補者（学位取得者）を推薦いただきたく存じます。自薦・他薦は問いません。詳しくは編集委員会にご照会下さい。
☆

☆

☆

「会員の声」欄へのご寄稿のお願い
本誌では、学会や学会出版物に関する会員の皆様の意見を掲載するために、「会員の声」欄を設けております。1000
字以内（形式自由）におまとめいただき、編集委員会または学会事務局にお送り下さい。掲載の可否につきましては当方にご一任下さい。
☆

☆

☆

会員の異動に伴う連絡のお願い
会員の移動に伴い、所属、連絡先等に変更が生じた場合には、以下の web ページを参照し、事務局（jnrs@
ac-square.co.jp）までご連絡下さい。
会員情報変更等の手続き : http://www.radiochem.org/community/update.html

放射化学
第 35 号
平成 29 年（2017 年）3 月 29 日発行
編集
日本放射化学会編集委員会
委員長： 羽場宏光、委員：桐島 陽、齊藤 敬、佐藤 渉、関本 俊、鷲山幸信
連絡先：〒 351-0198 埼玉県和光市広沢 2-1 理化学研究所仁科加速器研究センター
羽場宏光（e-mail: houshakagaku@radiochem.org）

発行
日本放射化学会
出版・広報担当理事：高橋嘉夫
Web: http://www.radiochem.org/

印刷
松枝印刷株式会社〒 303-0034 茨城県常総市水海道天満町 2438

本誌掲載記事の著作権は日本放射化学会に帰属します。

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クリアパルス株式会社
サンゴバン株式会社株式会社千代田テクノル
東京ニュークリア・サービス株式会社
長瀬ランダウア株式会社
株式会社日本環境調査研究所
株式会社日立製作所
富士電機株式会社
ミリオンテクノロジーズ・キャンベラ株式会社

公益財団法人 原子力安全技術センター
新潟県放射線監視センター
公益社団法人 日本アイソトープ協会
国立研究開発法人 日本原子力研究開発機構
公益財団法人 日本分析センター
公益財団法人 放射線影響協会
一般財団法人 放射線利用振興協会

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