放射能測定法シリーズ 28

環境試料中プルトニウム迅速分析法

平 成14 年

文 部 科 学 省
科学技術・学術政策局
原子力安全課防災環境対策室

目次
序論‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥．‥．‥‥‥‥．‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥．1
第1章 大気浮遊じん…………‥．‥．…………………………………．3
1．1試薬、器具及び装置………………………………………………3
l．1．1試薬‥‥．‥‥‥‥‥‥‥．‥‥．‥‥．‥‥‥‥‥‥‥‥．‥．‥‥‥‥‥‥‥3
l．1．2 器ユt‥．．‥‥．‥‥‥‥‥‥‥‥‥．‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥．‥‥．4
1．1．3 装置………………………………………………………．4
1．2 分析操作‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥．‥．‥‥．‥‥．．‥‥‥‥‥‥‥．ヰ
l．2．1試料の前処理．‥‥‥‥‥‥．‥‥‥‥‥．‥．‥．‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥．4

1．2．2 プルトニウムの分離（Ⅰ）…………………………．，．…………6
l．2．3 プルトニウムの分離（Ⅱ）‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥．‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥．．6
1．2．・lプ／レトニウムの定見‥‥‥‥‥‥‥‥‥．‥‥‥‥‥‥．‥‥‥‥‥‥‥‥‥7

第2章 土壌…………………………………………………………82．1試薬、器具及び装置‥．‥．‥‥‥‥‥．‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥．‥‥‥‥‥‥8

2．1．1試英‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥．‥‥‥‥‥‥‥．‥‥‥‥‥‥‥‥‥．‥．8
2．1．2 器具‥‥．…………………………………………………‥9
2．1．3 装置‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥．‥‥．‥‥‥‥‥‥‥‥．‥‥．‥‥‥‥．‥‥．9
2．2 分析操作‥．‥‥‥．‥‥‥‥‥．‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥．9
2．2．1試料の前処理………………………‥．．‥‥‥．‥‥‥‥‥‥‥‥‥92．2．2 プルトニウムの分離．………………………………………‥．11
2．2∴‡プルトニウムの定量‥‥‥‥．．‥．．‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥．‥．‥‥‥．‥‥11

第3章降下物‥…………………………………………………・12
3．1試薬、器具及び装置……………………………………………‥12
3．l．1試薬‥．‥．‥‥‥‥．．．‥．‥‥．‥‥‥‥‥‥．‥‥．‥‥‥‥‥‥‥．‥‥．12
3．1．2 器具‥‥‥‥‥‥‥‥．‥‥．．．‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥．13
3．1．3 装置‥‥‥．‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥．‥‥‥‥‥．…………………．13
3．2分析操作‥‥‥．‥‥．‥．‥‥‥‥‥‥‥．‥‥‥．‥‥．‥‥‥‥．‥‥‥‥‥‥13
3．2．1 試料の前払聖‥‥‥‥‥．‥‥‥‥‥‥．‥‥‥‥‥‥．‥‥‥‥．‥‥‥．‥13
3．2．2 プルトニウムの分離（Ⅰ）…………‥…………………………15

3．2．3 プルトニウムの分離（Ⅱ）……………………………………‥15
3．2．4 プルトニウムの定量…………………………………………．15

第4章 飲料水………………………………………………………164．1試薬、器具及び装置……………………………………………‥16
4．1．1試薬………………………………………………………16
4．1．2 器具………………………………………………………17
4．1．3 装置………………………………………………………17
4．2分析操作………………………………………………………17
4．2．1試料の前処理………………………………………………．17

4．2．2 プルトニウムの分離…………………………………………．19
4．2．3 プルトニウムの定量…………………………………………．19

第5牽 牛乳………………………………………………………‥ 205．1試薬、器具及び装置……………………………………………‥ 20

5．1．1試薬……………………………………………………… 20
5．1．2 器具……………………‥，……………………………… 21
5．1．3 装置……………………………………………………… 21
5．2分析操作……………………………………………………… 21
5．2．1試料の前処理………………………………………………，21
5．2．2 プルトニウムの分離…………………………………………．22

5．2．3 プルトニウムの定量…………………………………………．22

第6章 葉菜………………………………………………………‥ 236．1試薬、器具及び装置……………………………………………‥ 23
6．1．1試薬……………………………………………………… 23
6．1．2 器具……………………………………………………… 24
6．1．3 装置……………………………………………………… 24
6．2分析操作……………………………………………………… 25
6．2．1試料の前処理………………………………………………．25

6．2．2 プルトニウムの分離（Ⅰ）……………………………………‥ 26
6．2．3 プルトニウムの分離（Ⅲ）……………………………………‥ 26
6．2．4 プルトニウムの定量…………………………………………．26

ii

第7章ICP質量分析法………………………………………………．27
7．1測定装置……………………………………………………… 28
7．2測定機器に関する注意…………………………………………… 28
7．3測定操作……………………………………………………… 29
7．3，1装置の起動………………………………………………… 29
7．3．2 測定条件の最適化…………………………………………… 29
7．3．3 試料の測定………………………………………………‥．29
7．4放射能濃度の計算………………………………………………．30

第8章 α線スペクトロメトリー………………………………………‥ 31
8．1測定線源の調製‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥．‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥．‥．31
8．1．1試薬、器具及び装置…………………………………………．31
8．1．2 操作……………………………………………………… 32
8．2測定…………………………………………………………．33
8．2．1測定装置…………………………………………………‥ 33
8．2．2 測定機器に関する注意………………………………………‥ 33
8．2．3 測定換作…………………………………………………‥ 34

8．3放射能濃度の計算………………………………………………．35

第9章 試薬の調製…………………………………………………‥ 36
9．1試薬の調製方法………………………………………………… 36
9．1．1放射能標準溶液………………．………‥…………………‥ 36
9．1．2 担体溶液…………………………………………………‥ 36
9．1．3 酸類……………………………………………………… 36
9．1．4 塩基類……………………………………………………．37
9．1．5 塩類……………………………………………………… 37
9．1．6 有機試薬…………………………………………………‥ 38
9．1．7 指示薬……………………………………………………．38
9．1．8 その他の試薬………………………………………………．38
9．1．9 混合溶液…………………………………………………‥ 38lii

9．2陰イオン交換樹脂カラムの調製方法………………………………… 38

9．2．1樹脂のコンデショニング……………………………………… 38
9．2．2 ミニカラムの調製…………………………………………… 39（解説）〔解説1〕マイクロウエーブ分解装置を用いた加熱土壌試料からのプルトニウムの溶出‥‥．．‥‥‥．‥‥．‥‥‥‥‥‥‥‥‥．‥．．‥‥‥‥ ヰ0〔解説2〕プルトニウムの分離・精製……………………………………．45〔解説3〕ICFJMSへの試料導入方法……………………………………… 56〔解説4〕ICP−MSを用いたプルトニウムの測定における分子イオンの影響………．58〔解説5〕脱溶媒ユニットによる分子イオン（2ユ8uH＋）生成の抑制……………‥ 60〔解説6〕フローインジェクションシステムのプルトニウム分析への適用………．63〔解説7〕分析試料に含まれるPu−242の分析結果への影響……．……………‥ 73〔解説8〕プルトニウム同位体比について……．．…………………………．75〔解説9〕本分析法の環境試料への適用結果………………………………．78〔解説10〕クロスチェック結果…………………………………………．82（付録）〔付録1〕プルトニウム同位体の核データと比放射能………………………．84〔付錦2〕プルトニウム迅速分析法の流れ図………………………………．85〔付録3〕内標準法によるICfJMS測定（回収率の測定）…‥∴………………．89〔付録4〕プルトニウムの使用にあたって………………………………‥．91〔付録5〕参考文献………．．‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 92

l〉

序論

核燃料再処理施設の事故時においては、環境中に飛散する放射性核種の種類が原子力発電所の場合と異なることが多いため、原子力発電所の防護対策をそのまま適用することはできない。特に、プルトニウム等のα線放出核種に着目した迅速な環境モニタリング手法の確立が必要となる。

従来の環境試料中のプルトニウム分析法は、プルトニウムを分離・精製後、シリコン半導体検出器を用いてそのα線を測定する方法であるが、試料の前処理、分解・抽出、分離・精製及びα線測定の各工程に長時間を要することから、この方法をそのまま「緊急時の分析法」として適用することはできない。

一方、誘導結合プラズマ質量分析法（Inductively Coupled Plasma−Mass Spectrometry，
以下「ICP−MS」と記す）は、1980年にHoukらによって発表されて以来、検出感度に優れた多元素同時分析法として急速に普及している。
そこで、安定元素のみならず長半減期のプルトニウム同位体等に対しても優れた検出感度を持ち、かつ、迅速測定が可能なICP−MSを用い、加えて前処理から分離精製に至る各工程も併せて迅速化のための検討を行い、これまでは1週間程度を要したプルトニウムの分
析を、24時間程度で結果を得ることができる緊急時に対応したプルトニウム分析・法を作成した。

本マニュアルでは、分析対象試料として防災指針＊1及び緊急時モニタリング指針＊2の第二段階のモニタリングの対象となる大気浮遊じん、土壌、降下物、飲料水、牛乳及び葉菜を選定した。
なお、分析方法は、再処理施設における火災事故等で放出されたプルトニウムが高温で焼結し、硝酸のみでは定量的に溶出できない化学形で存在していることを想定した分析法とした。

本法で行った場合の分析供試量、分析目標値等を表1に示す。

●1「原子力施設等の防災対策について」（平成1咋4月一部改訂），原子力安全委負会●2「緊急時環境放射線モニタリング指針」（平成13年3月一部改訂），原子力安全委旦会ー1−衷1 本法における分析目標値
幻α線ポ舛ロメ川一

ICP−誠Sl）

参考
2き…24￠

239pu 240pu 238pu

大気浮

1mさ

5

20

遊じん （10ヰmさ）

10g乾土

土壌

0．5

2

（50g乾土）降下物 0．05m2．1日（0．5mモ．1月）
2LL

飲料水

100

2

400

10

（100L）
0．1L

牛乳

50

200

く1L）
0．1kg生（0．5kg生〉

葉菜

50

200

pu

10

10

（10一っ

（10￣ヰ）

2

単位

（指標等）

mBq／m3

50さ

Bq／kg乾土

2（0．04）（0．04）

200

200

m8q／m♀／日（4）（4）

くmBq／m2／月）

Cj

6

く0．02）（0．02）

100

100

＝＝

＝＝

100

100

（2〜4）

（2〜4）

1000▲）

mBq／L

1000小

mBq／L

100001）mBq／kg生1〉：四重極ICP−MSと超音波ネブライザーを併用した場合〔回収率を70％，1分間3回線り返し測定した時のバックラウンド計数値の変動（標準偏差）の3倍を分析目標値とした】

2）：プルトニウム分離・精製後の試料の1／3（残りの2／3はICP一肌S用）を用いた場合（回収率を23％（70％×1／3）．測定時間を4時間，計数効率20％，バックグラウンド
計数率を1カウント／4時間とした時の正味計数率に伴う誤差の3倍を分析目標値とした）3）：再処理施設における火災事故時に放出されるプルトニウム（…pu、239pu、2．Opu、
241pu）を1時間吸入した場合、実効線量0．05mSvを与える空気中の239 2−O
puの濃度4）：飲食物摂取制限に関する指標（）：平常時分析法の値〔文部科学省放射能測定法シリーズ「プルトニウム分析法」（平成2年改訂）から引用】−2−

第1章 大気浮遊じん
固定ろ紙または連続移動ろ紙で集じんした大気中の浮遊じんを対象とする。

試料にPu−242標準溶液を一定量加えた後、マイクロウエーブ分解装置を用いて硝酸−フッ化水素酸の混合溶液で50分間プルトニウムを浸出する。浸出液中のプルトニウムをPu4＋に調整した後、硝酸系陰イオン交換法によりプルトニウムを分離・精製する。精製した試料を硝酸溶液とし、ICP−MSを用いたPu−242トレーサー法でPu−239とPu−240を定量する。
また、Pu−238を定量する必要がある場合は、ICP−MS測定後の残試料溶液を用いてプルト
ニウムをステンレス板上に電着してα線計測用線源とし、シリコン半導体検出器を用いた
α線スペクトロメトリーによるPu−242トレーサー法で定量する。

試料の前処理、化学分離からICP−MS測定までに要する時間は、約10時間である。

1．1試薬、器具及び装置
1．1．1試薬（1）標準溶液

Pu−242標準溶液（0．03もq／ml）（2）酸

硝酸（3＋2）、硝酸（1十13）
塩酸（5十1）酢酸（4mol／L）

硝酸−フッ化水素酸混合溶液＊1
ホウ酸＊1混合比は9．1．9（1）を参照−3−

（3）塩類

亜硝酸ナトリウム溶液（20W／V％）
ヨウ化アンモニウム溶液（5W／V％）一塩酸混合溶液（容積比 3：7）（4）ろ紙

メンプランフィルタ（孔径0．45〃m，47mm￠）（5）陰イオン交換樹脂

Dowexl−X8 （100 〜200mesh）
陰イオン交換樹脂カラムの調製方法については、9．2 を参照
1．1．2 器具

イオン交換樹脂カラム（内径 7mm，高さ60mmのカラムに樹脂2mlを充填する）
ホットプレート
分離型ろ過器（内径45mm）
1．1．3装置
マイクロウエーブ分解装置＊2
超純水製造装置＊3
アスビレータ

1．2 分析操作
1．2．1試料の前処理（1）試料を適当な大きさに裁断し、テフロン製の高圧分解容器（容量100ml）に入れ、硝酸−フッ化水素酸混合溶液20mlを加え、さらにPu−242標準溶液（0．03Bq／ml）1ml

を正確に加える。
（2）専用の蓋をして高圧分解ローターに組み込み、マイクロウエーブ分解装置にセットする。

＊2 マイルストーン社製MLS−1200MEGA等。
＊3 ミリポア社製Mill卜Qシリーズ程度の性能を有するもの。

−4−

（3）マイクロウエーブ分解装置の出力と時間を所定の条件＊4に設定し、マイクロウエ
ーブ分解を行う。＊5（4）分解終了後、分解容器を水浴中で30分間冷却する。＊5（5）分解容器の蓋を開け、硝酸（3十2）を用いてろ紙上の付着物を洗い落とす。ろ紙は
捨てる。

＊5

（6）再び専用の蓋をして高圧分解ローターに組み込みマイクロウエーブ分解装置にセ
ットする。

＊占

（7）マイクロウエーブ分解装置の出力と時間を所定の条件＊6に設定し、マイクロウエ
ーブ分解を行う。
（8）分解終了後、分解容器を水浴中で30分間冷却する。

（9）分解容器の蓋を開け、硝酸（3十2）を用いて内容物を別に用意した200mlテフロン
ビーカに移す。

（10）亜硝酸ナトリウム溶液（20W／V％）5mlを加え、かくはん後、ホットプレート上で約30分間加熱する。＊7（11）液量が30ml以下の時は、硝酸（3十2）を加え30〜40mlとした後、再度、亜硝酸ナト
リウム溶液（20W／V％）5mlを加え、かくはん後、ホットプレート上で約30分間加熱する。
（12）（11）の操作を繰り返す。

＊4 ろ紙のサポート材（ポリプロピレン等が用いられている。）が溶けない温度で行う。
温度が上がりすぎるとサポート材が溶けて固まり、塵挨等が中に取り込まれ溶出し難くなる。

マイルストーン社製MLS−1200MEGAを用いる時の一例
200WlO分、250W20分＊5 サポート材を含まないろ紙の場合は、（3）〜（6）の換作は省く。
＊6

マイルストーン社製MLS−1200MEGAを用いる時の一例
350WlO分、400W20分＊7 pu4＋に調整する操作である。ホットプレートの設定温度は200〜250℃とする。
時計皿を被せないで加熱し、溶繚中のフッ化水素酸をできるだけ追い出す。

−5−

（13）硝酸（3十2）を加え液量を30〜40mlとした後、ホウ酸0．3gを加え、加熱溶解後、室温まで放冷する。

＊8（14）分離型ろ過器とメンプランフィルタを用いて吸引ろ過し、不溶物は硝酸（3十2）で洗浄する。ろ液及び洗液は200mlビーカに受け、プルトニウム分析用試料溶液とする。
1．2．2 プルトニウムの分離（Ⅰ）（1）1．2．1（14）で得たプルトニウム分析用試料溶液を、硝酸系陰イオン交換樹脂カラム（Dowex卜X8100〜200mesh、樹脂量2mlのミニカラム）に流し、硝酸（3十2）30mlで洗浄する。＊9・10（2）塩酸（5十1）30mlでカラムを洗浄する。＊11（3）ヨウ化アンモニウム溶液（5W／V％）一塩酸混合溶液30mlを流し、樹脂中に吸着した
プルトニウムを溶離する。溶離液は100mlビーカに受ける。
（4）溶離液に硝酸5mlを加えた後、ホットプレート上で蒸発乾園する。＊12（5）乾固物に硝酸（1十13）5mlを加え、時計皿をして加熱溶解する。
（6）放冷後、試料溶液を硝酸（1＋13）を用いて25mlメスフラスコに移し、さらに硝酸（1十13）を加えて定容とし、ICP−MS測定試料溶液とする。
1．2．3 プルトニウムの分離（Ⅱ）
試料が10J⊥g以上のウラン含む場合は、硝酸系の陰イオン交換樹脂カラム・を通した
後、さらに酢酸系の陰イオン交換樹脂カラムに通し、共存するウランを除去する。＊13＊8 後に行う陰イオン交換カラム換作を妨害する残存フッ素の影響を、ホウ酸を添加することにより抑制する。（詳細は〔解説2〕を参照）＊9 流速は1ml／min程度である。
＊10 この操作で、主にウランを取り除く。（詳細は〔解説2〕を参照）＊11この操作で、主にトリウムを取り除く。（詳細は〔解説2〕を参照）＊12

最初は発泡するので、低めの温度に設定し、発泡が終ってから温度を上げる。

＊13 ウランがICFJMS測定試料溶液中に0．1ng／ml以上共存すると、生成する分子イオン（238uH＋）がPu−239の定量結果に影響を及ぼす。、（詳細は〔解説4〕を参照）−6−

（1）1．2．2（4）の乾固物に酢酸（4mol／L）10mlを加え、ホットプレート上で加熱溶解する。

（2）放冷後、この試料溶液を酢酸系の陰イオン交換樹脂カラム（Dowex卜X8100〜200

mesh、樹脂量2mlのミニカラム）に流し、酢酸（4mol／L）20mlで洗浄する。＊14（3）通過液及び洗浄液を合わせ、ホットプレート上で蒸発乾固する。
（4）以下、1．2．2（5）〜（6）の操作に従い、ICfJMS測定試料溶液を調製する。

1．2．4プルトニウムの定量（1）1．2．2（6）または1．2．3（4）で得たICP−MS測定試料溶液について、第7章に従い

ICP−MSを用いてPu−239，Pu−240 の定量を行う。
（2）ICFJMSで測定した残溶液を用い、第8章に従ってα線スペクトロメトリーによりPu−238の定量を行う。

＊14 ウランを除去する操作である。ウランは樹脂に残る。（詳細は〔解説2〕を参照）−7−

第2章 土壌
土壌（陸士）を対象とするが、海底土等にも適用できる。
試料をマイクロウエーブ高温灰化炉等を使用して1．5時間加熱する。試料にPu−242標準溶液を一定量加えた後、マイクロウエーブ分解装置を用いて硝酸−フッ化水素酸の混合溶液によるプルトニウムの浸出を、30分間2回線り返す。浸出液中のプルトニウムをPuいに調整した後、硝酸系次いで酢酸系の陰イオン交換法によりプルトニウムを分離・精製する。精製した試料を硝酸溶液とし、ICP−MSを用いるPu−242トレーサー法でPu−239とPu−240を定量する。
また、Pu−238を定量する必要がある場合は、ICP−MS測定後の残試料溶液を用いてプルト
ニウムをステンレス板上に電着してα線計測用線源とし、シリコン半導体検出器を用いた

α線スペクトロメトリーによるPu−242トレーサー法で定量する。
試料の前処理、化学分離からICP−MS測定までに要する時間は、約14時間である。

2．1試薬、器具及び装置
2．1．1試薬（1）標準溶手夜

Pu−242標準溶液（0．03Bq／ml）（2）酸

硝酸（3＋2）、硝酸（1＋13）
塩酸（5＋1）酢酸（4mol／L）

硝酸−フッ化水素酸混合溶液＊1
ホウ酸＊1混合比は9．1．9（1）を参照−8−

（3）塩類

亜硝酸ナトリウム溶液（20W／V射ヨウ化アンモニウム溶液（5W／V射 一塩酸混合溶液（容積比3：7）（4）ろ紙

メンプランフィルタ（孔径0．45〝m，47mm￠）（5）陰イオン交換樹脂

Dowex卜X8（100〜200mesh）
陰イオン交換樹脂カラムの調製方法については、9．2 を参照
2．1．2器具

イオン交換樹脂カラム（内径7mm，高さ60mmのカラムに樹脂2mlを充填する）
ホットプレート
分離型ろ過器（内径45mm）
2．1．3装置
マイクロウエーブ高温灰化装置＊2又は電気炉
マイクロウエーブ分解装置＊3
超純水製造装置★4アスビレータ2．2分析換作
2．2．1試料の前処理（1）試料10g乾土を磁製皿に入れ、マイクロウエーブ高温灰化装置を用いて、500℃
で100分間加熱する。＊5＊2 マイルストーン社製MLS−1200PYRO等。
＊3 マイルストーン社製MLS−1200MEGA等。
＊4 ミリポア社製Milli−Qシリーズ程度の性能を有するもの。
＊5 マイクロウエーブ高温灰化装置の代わりに電気炉を用いてもよい。
電気炉を用いる場合の加熱温度と時間は500℃，3時間程度である。

−9一

く2〉 冷却後、試料を磁製皿からテフロン製の大容量分解容器（容量260ml）に移し、
硝酸−フツ化水素酸混合溶液60mlを加え、さらにPu−242標準溶液紬．03Bq／ml）1mlを正確に加える。

（3）専用の蓋をして分解ローターに組み込みマイクロウエーブ分解装置にセットする。
（4）マイクロウエーブ分解装置の出力と時間を所定の条件＊8に設定し、マイクロウエ
ーブ分解を行う。

（5）分解終了後、分解容器を水浴中で30分間冷却する。
（6）分解容器の蓋を開け、デカンテーションにより上澄み液を別に用意した300mlテ
フロンビーカに移し、ホットプレート上で蒸発濃縮する。

（7）分解容器に硝酸−フツ化水素酸混合溶液を60ml加え、（3）〜（5）の換作を繰り返す。
く釦 分解容器の蓋を開け、硝酸（3十2）を用いて内容物を 〈6）の300mlテフロンピーカ：二移す。
（9）亜硝酸ナトリウム溶液ほOW／V％）5mlを加え、かくはん後、ホットプレート上で約30分間加熱する。＊7（10）液量が30ml以下の時は、硝酸（3十2）を加え30〜40mlとする。再度、亜硝酸ナトリ
ウム溶液（20W／V％）5mlを加え、かくはん後、ホットプレート上で約30分間加熱する。
（11）（10）の操作を 2回繰り返す。
（12）硝酸（3十2）を加え液量を30〜40mlとした後、ホウ酸0．3gを加え、加熱・溶解後、室温まで放冷する。＊8（13）分離型ろ過器とメンプランフィルタを用いて吸引ろ過し、不溶物は硝酸（3十2）で洗浄する。ろ液及び洗液は200mlビーカに受けプルトニウム分析用試料溶液とする。

＊6

マイルストーン社製はLS−1200あ蛇GAを用いる時の一例
350W 5 分、400W25分

寒7 puいに調整する操作である。ホットプレートの設定温度は200〜250℃とする。
時計皿を被せないで加熱し、溶液中のフッ化水素酸をできるだけ追い出す。
＊ヨ後に行う陰イオン交換カラム換作を妨害する残存フッ素の影響を、ホウ酸を添加することにより抑制する。（詳細は〔解説2〕を参照）−10一

2．2．2 プルトウニムの分離（1）2．2．1（13）で得たプルトニウム分析用試料溶液を、硝酸系陰イオン交換樹脂カラム（Dowexl−X8100〜200mesh、樹脂量2mlのミニカラム）に流し、硝酸（3十2）30rnl
で洗浄する。＊9・10（2）塩酸（5十1）30mlでカラムを洗浄する。＊11（3）ヨウ化アンモニウム溶液（5W／V％）一塩酸混合溶液30mlを流し、樹脂中に吸着した
プルトニウムを溶離する。溶離液は100mlビーカに受ける。
（4）溶離液に硝酸51山を加えた後、ホットプレート上で蒸発乾固する。＊12（5）乾固物に酢酸（4mol／L）10mlを加え、ホットプレート上で加熱溶解する。
（6）放冷後、この試料溶液を酢酸系の陰イオン交換樹脂カラム（Dowexl−X8100〜200
mesh、樹脂量2mlのミニカラム）に流し、酢酸（4mol／L）20mlで洗浄する。＊13（7）通過液及び洗浄液を合わせ、ホットプレート上で蒸発乾回する。
（8）乾固物に硝酸（1十13）5mlを加え、時計皿を被せて加熱溶解する。
（9）放冷後、試料溶液を硝酸（1十13）を用いて25mlメスフラスコに移し、さらに硝酸（1十13）を加えて定容とし、ICP−MS測定試料溶繚とする。
2．2．3 プルトニウムの定量（1）2．2．2（9）で得たICP−MS測定試料溶液について、第7章に従いICP−MSを用いて
Pu−239，Pu−240 の定量を行う。

（2）ICP−MSで測定した残溶液を用い、第8章に従ってα線スペクトロメトリーによりPu−238の定量を行う。

＊9 流速は1ml／min程度である。

＊10この操作で、主にウランを取り除く。（詳細は〔解説2〕を参照）＊11

この操作で、主にトリウムを取り除く。（詳細は〔解説2〕を参照）＊12

最初は発泡するので、低めの温度に設定し、発泡が終ってから温度を上げる。

＊13 ウランを除去する換作である。ウランは樹脂に残る。（詳細は〔解説2〕を参照）−11−

第3章 降下物
水盤に捕集された大気浮遊じんと降水を対象とする。
難溶性のプルトニウム及び可溶性プルトニウムを合わせて分析する。

試料にPu−242標準溶液を一定量加えかくはんした後、ろ過する。残壇は、マイクロウエ
ーブ分解装置と硝酸−フッ化水素酸混合溶液を用いてを30分間加熱し、含まれている難溶性のプルトニウムを浸出する。浸出液をろ液に合わせた後、溶液中のプルトニウムを、水

酸化鉄（Ⅲ）共沈法により濃縮する。沈殿に硝酸を加え溶解し、プルトニウムをPu4十 に調整した後、硝酸系の陰イオン交換法によりプルトニウムを分離・精製する。精製した試料を硝酸溶液とし、ICP−MSを用いたPu−242トレーサー法でPu−239とPu−240を定量する。

また、Pu−238を定量する必要がある場合は、ICP−MS測定後の残試料溶液を用いてプルト
ニウムをステンレス板上に電着してα線計測用線源とし、シリコン半導体検出器を用いた
α線スペクトロメトリーによるPu−242トレーサー法で定量する。

試料の前処理、化学分離からICP−MS測定までに要する時間は、約13時間である。

3．1試薬、器具及び装置
3．1．1試薬（1）標準及び担体溶液
Pu−242標準溶液（0．03Bq／ml）

鉄（Ⅲ）担体溶液（50mgFe3＋／ml）（2）酸

硝酸（3＋2）、硝酸（1十13）
塩酸（5＋1）酢酸（4mol／L）
過酸化水素水（30％）

硝酸−フッ化水素酸混合溶液＊1＊1混合比は9．1．9（1）を参照−12−

（3）塩基アンモニア水（4）塩類

亜硝酸ナトリウム溶液（20W／V％）
ヨウ化アンモニウム溶液（5W／V％）一塩酸混合溶液（容積比3：7）（5）指示薬フェノールフタレインーエチルアルコール溶液（0．5W／V％）（6）ろ紙

メンプランフィルタ（孔径0．45〃恥47mm￠）（7）陰イオン交換樹脂

Dowexl−X8 （100 〜200mesh）
陰イオン交換樹脂カラムの調製方法については、9．2 を参照
3．1．2 器具

イオン交換樹脂カラム（内径7mm，高さ60mmのカラムに樹脂2mlを充填する）
ホットプレート
ガスコンロ

分離型ろ過器（内径45mm）
3．1．3装置
マイクロウエーブ分解装置＊2
超純水製造装置＊3
アスビレータ遠心分離機∋．2分析換作
3．2．1試料の前処理（1）採取した降下物試料1Lを分取し（全量が1Lに達しない場合は全量を用いる）、
Pu−242標準溶液（d．03Bq／ml）1mlを正確に加え、よくかくはんする。

＊2 マイルストーン社製MLS−120Q MEGA等。

＊3 ミリポア社製Mill卜Qシリーズ程度め性能を有するもの。
−13−

（2）メンプランフィルタを用いて吸引ろ過する。

（3）残査をろ紙ごとテフロン製の高圧分解容器（容量100ml）に入れる。
（4）硝酸一フッ化水素酸混合溶液20mlを加え、専用の蓋をして高圧分解ローターに組
み込みマイクロウエーブ分解装置にセットする。
（5）マイクロウエーブ分解装置の出力と時間を所定の条件＊4に設定し、マイクロウエ
ーブ分解を行う。
（6）分解終了後、分解容器を水浴中で30分間冷却する。
（7）分解容器の蓋を開け、浸出液を別に用意した200mlテフロンビーカに移し、ホットプレート上で蒸発乾回する。
（8）乾固後、硝酸5mlを加え加熱溶解し、（2）で得たろ液に合わせる。
（9）ろ液1L 当たり、鉄（Ⅲ）担体溶液（50mg・Feい／ml）を1mlの割合で加え、かくはんする。

（10）フェノールフタレインーエチルアルコール溶繚（0．5W／V％）2mlを加え、かくはんしながら試料水が赤色を呈するまでアンモニア水を加える。
（11）ガスコンロで30分間加熱し、沈殿を熟成する。
（12）水浴中で冷却後、デカンテーションにより上澄み液を捨て、沈殿物を50ml遠沈管に移す。
（13）300rpmで約10分間遠心分離を行う。上澄み液は捨てる。
（14）沈殿に硝酸を加え、加熱溶解後、蒸発乾固する。
（15）放冷後、硝酸（3＋2）10mlと過酸化水素水1mlを加え、ホットプレート上で蒸発乾固する。
（16）硝酸（3十2）30mlと亜硝酸ナトリウム溶液（20W／V％）5mlを加え、かくはん後、ホットプレート上で約30分間加熱する。＊5（17）液量が30ml以下の時は、硝酸（3十2）を加え30〜40mlとする。再度、亜硝酸ナトリ
ウム溶液（20W／V％）5mlを加え、かくはん後、ホットプレート上で約30分間加熱する。

＊4 マイルストーン社製MLS−1200MEGAを用いる時の一例
350WlO分、400W20分＊5 puいに調整する操作である。ホットプレートの設定温度は200〜250℃とする。

−14−

（18）（17）の操作を繰り返す。

（19）分離型ろ過器とメンプランフィルタを用いて吸引ろ過し、不溶物は硝酸（3＋2）で洗浄する。ろ液及び洗液は200mlビーカに受けプルトニウム分析用試料溶液とする。
3．2．2 プルトウニムの分離（Ⅰ）

3・2・1（19）で得たプルトニウム分析用試料溶液について、1．2．2 と同様の換作を行い、ICP−MS測定試料溶液を調製する。
3．2．3 プルトニウムの分離（Ⅱ）

試料が10〃g以上のウランを含む場合は、3．2．1（19）で得たプルトニウム分析用試
料溶液について、1．2．3 と同様の操作を行い、ICP−MS測定試料溶液を調製する。
3．2．4 プルトニウムの定量（1）3．2．2または3．2．3で得たICP−MS測定試料溶液について、第7章に従いICP−MSを用いてPu−239，Pu−240の定量を行う。

（2）ICP−MSで測定した残溶液を用い、第8章に従ってα線スペクトロメトリーによりPu−238の定量を行う。

ー15−

第4章 飲料水
飲料水は、陸水（井戸水、水道水等）を対象とする。
難溶性のプルトニウム及び可溶性プルトニウムを合わせて分析する。

試料にPu−242標準溶液を一定量加えかくはんした後、ろ過する。残壇は、マイクロウエ
ーブ分解装置と硝酸−フッ化水素酸混合溶液を用いてを30分間加熱し、含まれている難溶性のプルトニウムを浸出する。浸出液をろ液に合わせた後、溶液中のプルトニウムを、水
酸化鉄（Ⅲ）共沈法により濃縮する。沈殿に硝酸を加え溶解し、プルトニウムをPu＝ に調整した後、硝酸系の陰イオン交換法によりプルトニウムを分離・精製する。精製した試料を硝酸溶液とし、ICP−MSを用いたPu−242トレーサー法でPu−239とPu−240を定量する。
また、Pu−238を定量する必要がある場合は、ICP−MS測定後の残試料溶液を用いてプルト
ニウムをステンレス坂上に電着してα線計測用線源とし、シリコン半導体検出器を用いた
α線スペクトロメトリーによるPu−242トレーサー法で定量する。

試料の前処理、化学分離からICP−MS測定までに要する時間は、約13時間である。

4．1試薬、器具及び装置
4．1．1試薬（1）標準及び担体溶液
Pu−242標準溶液（0．03Bq／ml）
鉄（Ⅲ）担体溶液（50mgFe3 ／ml）
（2）酸

硝酸（3十2）、硝酸（1十13）
塩酸（5十1）酢酸（4mol／L）
過酸化水素水（30％）

硝酸−フッ化水素酸混合溶液＊l＊1混合比は 9．1．9（1）を参照−16−

（3）塩基アンモニア水（4）塩類

亜硝酸ナトリウム溶液（20W／V％）
ヨウ化アンモニウム溶液（5W／V％）一塩酸混合溶液（容積比3：7）（5）指示薬フェノールフタレインーエチルアルコール溶液（0．5W／V％）（6）ろ紙

メンプランフィルタ（孔径0．45〝m，47m￠）（7）陰イオン交換樹脂
Dowexl−X8 （100 〜200mesh）

陰イオン交換樹脂カラムの調製方法については、9．2 を参照
4．1．2 器具

イオン交換樹脂カラム（内径7mm，高さ60mmのカラムに樹脂2mlを充填する）
ホットプレート
ガスコンロ

分離型ろ過器（内径 45mm）
4．1．3装置

マイクロウエーブ分解装置＊2
超純水製造装置＊3
アスビレータ遠心分離機

4．2分析操作
4．2．1試料の前処理（1）採取した飲料水試料2Lを分取し、Pu−242標準溶液（0．03Bq／ml）lmlを正確に加え
よくかくはんする。

＊2 マイルストーン社製MLS−1200MEGA等。
＊3 ミリポア社製Milli−Qシリーズ程度の性能を有するもの。
−17−

（2）メンプランフィルタを用いて吸引ろ過する。
（3）残査をろ紙ごとテフロン製の高圧分解容器（容量100ml）に入れる。
（4）硝酸−フツ化水素酸混合溶液20mlを加え、専用の蓋をして高圧分解ローターに組
み込みマイクロウエーブ分解装置にセットする。
（5）マイクロクェーア分解装置の出力と時間を所定の条件＊4に設定し、マイクロウエ
ーブ分解を行う。
（6）分解終了後、分解容器を水浴中で30分間冷却する。
（7）分解容器の羞を開け、浸出液を別に用意した200mlテフロンビーカに移し、ホットプレート上で蒸発乾固する。
（8）乾固後、硝酸5mlを加え加熱溶解し、（2）で得たろ液に合わせる。
（9）ろ液1L当たり、鉄（Ⅲ）担体溶液（50mg Feい／ml）を1mlの割合で加え、かくはん
した後1時間放置する。
（10）フェノールフタレインーエチルアルコール溶液（0．5W／V％）2mlを加え、■かくはんしながら試料水が赤色を呈するまでアンモニア水を加える。
（11）ガスコンロで30分間加熱し、沈殿を熟成する。
（12）水浴中で冷却後、デカンテーションにより上澄み鞍を捨て、沈殿物を50ml遠沈管に移す。
（13）300rpmで約10分間遠心分離を行う。上澄み液は捨てる。
（14）沈殿に硝酸を加え、加熱溶癖後、蒸発乾回する。
（15）放冷後、硝酸（3＋2）10mlと過酸化水素水1mlを加え、ホットプレート上七蒸発乾固する。
（16）硝酸（3十2）30mlと亜硝酸ナトリウム溶液（20W／V％）5mlを加え、かくはん後、ホーットプレート上で約30分間加熱する。＊占（17）／液量が30ml以下の時は、硝酸（3＋2）を加え30〜40mlとする。再度、亜硝酸ナトリ
ウム溶液（20W／V％）5mlを加え、かくはん後、ホットプレート上で約30分間加熱する。

＊4 マイルストーン社製肌S−1200眠GAを用いる時の一例
350W

10分、400W20分＊5 pu‥に調整する換作である。ホットプレートの設定温度は200〜250℃とする。

−18−

（18）（17）の操作を繰り返す。

（19）分離型ろ過器とメンブランフィルタを用いて吸引ろ過し、不溶物は硝酸（3十2）で洗浄する。ろ液及び洗液は200mlビーカに受けプルトニウム分析用試料溶液とする。
4．2．2プルトニウムの分離
4・2・1（19）で得たプルトニウム分析用試料溶液について、1．2．2と同様の操作を行い、ICP−MS測定試料溶液を調製する。
4．2．3 プルトニウムの定量（l）4・？・2で得たICP−MS測定試料溶液について、第7章に従いICP−MSを用いてPu岬239，
Pu−240の定量を行う。

（2）ICP−MSで測定した残溶液を用い、第8章に従ってα線スベタトロメ■トリーによりPu−238の定量を行う。

−19一

第5章 牛乳
牛乳試料は、原乳及び市販乳を対象とする。
牛乳試料では、プルトニウムの移行経路を考慮すると、高温に加熱されたプルトニウム（焼結プルトニウム）の混入する可能性は少ないので、これを考慮した分析法は必要としない。

試料をガスコンロで乾燥・炭化し、マイクロウエーブ高温灰化装置等で加熱灰化する。
灰化した試料にPu−242標準溶液を一定量加えた後、マイクロウエーブ分解装置を用いて硝酸に溶解する。
溶液中のプルトニウムを Pu4＋ に調整した後、硝酸系陰イオン交換法によりプルトニウ
ムを分離・精製する。精製した試料を硝酸溶液とし、ICP−MSを用いたPu−242トレーサー法
でPu−239とPu−240を定量する。

また、Pu−238を定量する必要がある場合は、IC【」MS測定後の残試料溶液を用いてプルト
ニウムをステンレス板上に電着してα線計測用線源とし、シリコン半導体検出器を用いた
α線スペクトロメトリーによるPu−242トレーサー法で定量する。
試料の前処理、化学分離からICP−MS測定までに要する時間は約12時間である。

5．1試薬、器具及び装置
5．1，1試薬（1）標準溶液

Pu−242標準溶液（0．03Bq／ml）（2）酸

硝酸、硝酸（3十2）、硝酸（1十13）（3）塩類

亜硝酸ナトリウム溶液（20W／V％）
ヨウ化アンモニウム溶液（5W／V％）一塩酸混合混液（容積比3：7）（4）ろ紙

メンプランフィルタ（孔径 0．45〃m，47mm￠）ー20−（5）陰イオン交換樹脂
Dowexl−X8（100〜200mesh）

陰イオン交換樹脂カラムの調製方法については、9．2 を参照
5．1．2 器具
磁製皿

イオン交換樹脂カラム（内径7mm，高さ60mmのカラムに樹脂2mlを充填する）
ホットプレート
分離型ろ過器（内径45mm）
5．1．3 装置

マイクロウエーブ高温灰化装置＊1又は電気炉
マイクロウエーブ分解装置＊2
超純水製造装置＊3
アスビレータ

5．2 分析操作
5．2．1試料の前処理（1）試料0．1L を磁製皿に移す。

（2）ガラス棒でかき混ぜながらガスコンロ上で加熱し、蒸発乾燥一炭化する。＊4（3）炭化後、マイクロウエーブ高温灰化装置に入れ、設定温度を250℃から 600℃まで順次上げて灰化する。＊さ（4）試料を磁製皿からテフロン製の高圧分解容器（容量100ml）に移し、硝酸20mlを加え、さらにPu−242標準溶液（0．03Bq／ml）1mlを正確に加える。

＊1

マイルストーン社製MLS−1200PYRO等。

＊2 マイルストーン社製MLS−1200MEGA等。
＊3 ミリポア社製Mill卜Qシリーズ程度の性能を有するもの。
＊4 40分程度を要する。

＊5 灰化に3時間程度を要する。（250℃：60分，500℃：90分，600℃：45分）
マイクロウエーブ高温灰化装置の代わりに電気炉を用いてもよい。

電気炉を用いる場合の加熱温度と時間は500℃，4〜5時間程度である。
−21−

（5）専用の蓋をして高圧分解ローターに組み込みマイクロウエーブ分解装置にセットする。

（6）マイクロウエーブ分解装置の出力と時間を所定の条件＊6に設定し、マイクロウエ
ーブ分解を行う。
（7）分解終了後、分解容器を水浴中で30分間冷却する。

（8）分解容器の蓋を開け、硝酸（3十2）を用いて内容物を別に用意した 200mlテフロン
ビーカに移す。

（9）亜硝酸ナトリウム溶液く20W／V％）5mlを加え、かくはん後、ホットプレート上で約30分間加熱する。

＊7（10）液量が30ml以下の時は、硝酸（3十2）を加え30〜40mlとする。再度、亜硝酸ナトリ
ウム溶液（20W／V％）5mlを加え、かくはん後、ホットプレート上で約30分間加熱する。
（11）（10）の操作を繰り返す。

（12）分離型ろ過器とメンプランフィルタを用いて吸引ろ過し、不溶物は硝酸（3十2）で洗浄する。ろ液及び洗液は200mlビーカに受けプルトニウム分析用試料溶液とする。
5．2．2 プルトニウムの分離

5．2．1（12）で得たプルトニウム分析用試料溶液について、1．2．2 と同様の操作を行い、ICFJMS測定試料溶液を調製する。
5．2．3 プルトニウムの定量（1）5．2．2 で得たICP−MS測定試料溶液について、第7章に従いICP−MSを用いてPu−239，
Pu−240の定量を行う。

（2）ICP−MSで測定した残溶液を用い、第8章に従ってα線スペクトロメトリーによりPu−238の定量を行う。

＊6マイルストーン社製MLS−1200MEGAを用いる時の一例
350WlO分、400W20分＊7 pu4十に調整する操作である。ホットプレートの設定温度は200〜250℃とする。

−22−

第6草 葉菜
白菜、ほうれん革、レタス等を対象とする。
緊急時の際には、高温加熱されたプルトニウム（焼結プルトニウム）が含まれているものと仮定して分析する。

試料を、105℃で乾燥後、マイクロウエーブ高温灰化装置等を使用して3時間加熱し灰化する。灰化した試料にPu−242標準溶液を一定量加えた後、マイクロウエーブ分解装置を用いて硝酸−フッ化水素酸混合溶液で30分間プルトニウムを浸出する。浸出液中のプルトニウムをPu4十 に調整した後、硝酸系陰イオン交換法によりプルトニウムを分離・精製する。精製した試料中のプルトニウムは硝酸溶液とし、ICfJMSを用いたPu−242トレーサー法
でPu−239とPu−240を定量する。

また、Pu−238を定量する必要がある場合は、ICP−MS測定後の残試料溶液を用いてプルト
ニウムをステンレス板上に電着してα線計測用線源とし、シリコン半導体検出器を用いた
α線スペクトロメトリーによるPu−242トレーサー法で定量する。
試料の前処理、化学分離からICP−MS測定までに要する時間は、約16時間である。

6．1試薬、器具及び装置
6．1．1試薬（1）標準溶液及び担体溶液
Pu−242標準溶液（0．03Bq／ml）（2）酸

硝酸（3十2）、硝酸（1＋13）
塩酸（5十1）酢酸（4mol／L）

硝酸−フッ化水素酸混合溶液モ1
ホウ酸＊1混合比は9．1．9（1）を参照−23−

（3）混合溶液

亜硝酸ナトリウム溶液（20W／V％）
ヨウ化アンモニウム溶液（5W／V％）一塩酸混合溶液（容積比3：7）（4）ろ紙

メンプランフィルタ（孔径0．45〃m，47mm￠）（5）陰イオン交換樹脂
Dowex卜X8（100〜200mesh）

陰イオン交換樹脂カラムの調製方法については、9．2 を参照
6．1．2器具
磁製皿

イオン交換樹脂カラム（内径7mm，高さ60mmのカラムに樹脂2mlを充填する）
ホットプレート
分離型ろ過器（内径45mm）
6．1．3装置

マイクロウエーブ高温灰化装置＊2又は電気炉
マイクロウエーブ分解装置＊3
超純水製造装置＊4
電子レンジ＊5又は乾燥器
アスビレータ＊2

マイルストーン社製MLS−1200PYRO等。

＊3

マイルストーン社製MLS−1200MEGA等。

＊4 ミリポア社製Milli−Qシリーズ程度の性能を有するもの。

＊5 家庭用。（高周波出力500W程度）−24−

6．2分析操作
6．2．1試料の前処理（1）生鮮料0．1kgを磁製皿に量り取る。
＝（2）電子レンジに入れ、25分間乾放する。

（3）乾燥後、マイクロウエーブ高温灰化装置に入れ、設定温度を250℃から600℃まで順次上げて灰化する。＝（4）試料を碇製皿からテフロン製の高圧分解容器く容量100ml）に移し、硝酸−フッ・化水素酸浪合膵液20皿1を加え、さらにPu−2亜壕準溶液（0．03Bq／山）1皿1を正確に加える。

く5）専用の蓋をして高圧分解ローターに組み込みマイクロウエーブ分解装置にセットする。
（6）マイクロウエーブ分解装置の出力と時間を所定の条件t8に設定し、マイクロウエ
ーブ分解を行う。

く7）分解終了後、分解容器を水浴中で30分間冷却する。
（8）分解容器の董を開け、硝酸（3十2）を用いて内容物を別に用意した200皿1テフロン
ビーカに移す。
（9）亜硝酸ナトリウム溶液（20町Ⅴ射5mlを加え、・かくはん後、ホットプレート上で約30分間加熱する。＝（1・0）紋畳が如皿1以下の時は、硝酸（3十2）を加え30〜40mlとする．再度、亜硝酸ナトリ
ウム溶液（20W／V％）5mlを加え、かくはん後、ホットプレート上で約30分間加熱する。

＝ 電子レンジの代わりに乾燥器を用いてもよい。

乾燥器を用いる場合の乾燥温度と時間は105℃，3−4時間程度である。
事丁 灰化に3時間程度を要する。（250℃：60分，500℃：90分，600℃ニ45分）
マイクロウエーブ高温灰化装置の代わりに電気炉を用いてもよい。
電気炉を用いる暮合の加熱温度と時間は500℃，4時間程度である。
＊8 マイ／レストーン社製札S−1200肥血を用いる時の一例
350WlO分、40珊20分
ホ pu‥に調整する換作である。ホットプレートの設定温度は200〜250℃とする。
時計皿を被せないで加熱し、溶液中のフツ化水素酸をできるだけ追い出す。
−25−

（11）（10）の操作を繰り返す。
（12）硝酸（3十2）を加え液量を30〜40mlとした後、ホウ酸0．3gを加え、加熱溶解後、室温まで放冷する。＊10（13）分離型ろ過器とメンプランフィルタを用いて吸引ろ過し、不溶物は硝酸（3＋2）で洗浄する。ろ液及び洗液は200mlビーカに受けプルトニウム分析用試料溶液とする。
6．2．2 プルトニウムの分離（Ⅰ）

6．2．1（13）で得たプルトニウム分析用試料溶液について、1．2．2 と同様の操作を行い、ICP−MS測定試料溶液を調製する。

6．2．3 プルトニウムの分離（Ⅱ）

試料が10〃g以上のウランを含む場合は、6．2．1（13）で得たプルトニウム分析試料
溶液について、1．2．3 と同様の操作を行い、ICP−MS測定試料溶液を調製する。
6．2．4 プルトニウムの定量（l）6．2．2 または6．2．3 で得たICP−MS測定試料溶液について、第7章に従いICP−MSを用いてPu−239，Pu−240の定量を行う。

（2）ICP−MSで測定した残溶液を用い、第8章に従ってα線スペクトロメトリーによりPu−238の定量を行う。

＝0後に行う陰イオン交換カラム操作を妨害する残存フッ素の影響を、ホウ酸を添加することにより抑制する。

ー26−

第7章 ICP質量分析法
Pu−242標準溶液の一定量を添加した辞科について、プルトニウムを化学分離後、硝酸溶液とした測定試料を、ICPr旺Sで測定する。定量は、質量数／電荷♯l（以下、m／zと記す）

が239及び240の強度と 242との強度の比からPu−239、Pu−240の量を定量するP世242トレーサー法で行う。＊

なお、ICP−MSによる測定においては、分子イオンの影響を考慮しなければならない。プ
ルトニウムの定量において、測定試料に共存する鉛、ウラン等に起因する分子イオンの影

響＝があり、これらの元素を測定値に影響を与えない濃度以下まで取り除く必琴がある。
また、四重極型ICP−MSを用いる場合には、フローインジェクションシステムを併用してプルトニウムを濃縮後、自動的に測定装置に導入する方法も適用できる。り＊l通常の装置と条件では、＋1価（Pu十・）を判定の対象とする．

＊2 化学収率等を知りたい時には、タリウムを内部標準とした内壕準法で測定する。
詳細は〔付録3〕を参席＊a 詳細は【解説4〕を参照＊4 詳細は〔解説6〕を参應−27−

7．1測定装置
ICP−誠S（西重極または二重収束型）＊さ
超音波ネブライザー＊6

7．2測定機器に関する注意
測定中の装置の停止を防ぎ、繊度の測定で確実にデータを取得できる＊7よう、測定前に以下の事項を確認する。

（1）測定前には、サンプリングおよびスキマーコーンを洗浄しておく。＊8（2）定期的に冷却水のチェック、補充を行う。＊9（3）装置に附随するチューブ類は定期的に交換し、測定前にいたんでいないことを確認する。事10（4）アルゴンガスの残量を把握する。＊11＊5 横河アナリテイカルシステムズ社製HP4500、日本電子製JMS−PLASMAX2等が市販されている。

ニ重収束（高分解能）型を用いると、四重極型の釣5倍の検出感度が得られる。
＊6 cETAC社製U−5000AT＋ 等が市販されている。

検出感度の点から、超音波ネブライザーを用いることを原則とする。標準装備されている同軸型ネブライザーの50倍程度の検出感度が得られる。（詳細は〔解説3〕を参照）＊丁 超音波ネブライザーを用いる場合には、導入急が約1．8ml／minと大きいことから、再測定が事実上不可能となる。（3回の繰り返し測定を行うと約15mlを消費する。〉＊8 コーンが汚れていると感度が低下するとともに、安定したデータが得られなくなる。
＊9 冷却水循環装置の冷却水が蒸発等により不足していた場合、装置の十分な冷却が行えず、測定中に運転が停止する恐れがある。

＊10繰り返しの使用に附随するチューブ類の劣化は、リークや脈流の原因となる。
＊117m3のボンベ一本で約4．5時間の運転が可能である。く使用条件により多少異なる）

一28−

7．3測定操作
7．3．1装置の起動（1）アルゴンガスのボンベを開き、冷却水循環装置、排気装置の電源を入れる。
（2）プラズマを点灯し、安定していることを確認する。

（3）超音波ネブライザーの電源を入れる。
（4）ICFJMSのインターフェースが安定するまで約30分待つ。

7．3．2測定条件の最適化（1）硝酸（1＋13）を導入し、トーチまでの試料経路の洗浄を行う。＊12（2）チューニング溶液＊13 を用いて感度調整、マス軸調整を行う。＊14
7．3．3試料の測定（1）硝酸（1十13）を導入し、トーチまでの試料経路の洗浄を行う。
（2）測定する m／z（239，240及び242）と分解能、測定時間、繰り返し測定回数などの条件設定を行う。＊15（3）Pu−239及びPu−242を含む溶液＊16 を導入し、再度、感度とマス軸調整を行う。
（4）実際の測定と同じ時間モニター測定を行い、検出下限値が10ppq（Pu−239：2．3×

10−5，Pu−240：8．4×10−5，Pu−242：1．5×10￣6Bq／ml）程度であることを確認する。

＊12試料溶液導入量は2ml／min程度とする。
＊13通常はイットリウムやタリウムの標準溶液（10ng／ml程度）を用いる。
＊14 この調整により感度（検出下限値など）が決まる。
＊15測定条件設定の一例を表7−1に示す。
表7」1 日本電子製JMS−PLASMAX2 の測定条件の一例
分解能：500
測定核種

m／z

印加電圧

測定時間

繰り返し測定回数
（秒）

（Ⅴ）

（回）

239pu 239 2000

60

3240pu 240 2000

60

3242pu 242 2000

60

3

＊16 プルトニウム測定後の残溶液を利用できる。

−29−

（5）硝酸（1＋13）を導入し、トーチまでの試料経路の洗浄を行う。
（6）試料溶液を導入し、m／z238，239，240、及び242の強度を求める。冊

7．4放射能濃度の計算
得たm／z239，240及び242の軸定データからPu−239及びPu−240放射能濃度を次式に従って計算する。

Ns・D・R239（または240）

Nadd・W

242

A ：定量核種の放射能濃度（Bq／kg、Bq／L等）
Ns：定量核種の正味の計数率（cps）
Nadd：計測試料中の添加核種くPu−242）の正味の計数率（cps）
D ：添加核種の量（g）

R ：定量核種の重量（g）から放射能（Bq）への換算係数

W ：供辞量（kg、L等）
なお、Pu−239量が分析試料当たり 0．3Bqを越えた場合には、分析供試量を少なくするか、Pu−242添加量を増やすか、あるいはPu−236標準溶液の一定量を添加してα線スづク

トロメトリーを行い、定量したPu−242の催を用いる等の措置を行って再度分析を行う必要がある。＊18＊17 ウランの分子イオン（238uIH＋）の影響の無いことを確認するため、m／z238の強度を測定する。
（詳細は〔解説4〕を参照）＊18再処理施設の事故時においては、Pu−242を多く含む試料も想定される。本法はPu−242
トレーサー法を用いていることから、Pu−242を含む試料に適用するとある程度の誤差を生ずる。（詳細は〔解説7〕を参照）−30−

第8章 α線スペクトロメトリー
ICP−MS測定後の残試料溶液を用い、プルトニウムをステンレス鋼板上に電着した測定線源について、シリコン半導体検出器を用いたα線スペクトロメトリーを行う。

この方法では、半減期が短く（87．7年）、かつ、共存するウラン（U−238）の影響が大きいことから、ICP質量分析法ではその定量が実際上不可能なPu．238を定量することができる。また、Pu−239，240の合計の放射能濃度も定量することができる。しかし、Pu−239とPu−240のα線エネルギーが近接しているため、両者を分別して定量することは困難である。
プルトニウム同位体の定量は、それぞれのピーク計数値を添加したPu−242のピーク計数
値と比較するPu−242：トレーサー法で行う。

8．1測定線源の調製
8．1．1試薬、器具及び装置（1） 試薬
1）酸

硝酸

過塩素酸
硫酸（1十9）2）塩基アンモニア水（1十1）3）有機試薬エチルアルコールまたはアセトン
4）指示薬

メチルレッドーエチルアルコール溶液（0．1W／V％）（2） 器具電着セル

白金電極（直径1mm、長さ20cm）
電着板（ステンレス鋼製、直径25mm、厚さ1mm）
ホットプレート、ピンセット、ガスバーナー−31−

（3） 装置

電着用直流電源（電圧0〜30V、電流0〜2Aが得られる定電圧定電流装置）
8．1．2 操作

（1）第7章で使用したICP−MS測定試料残液全量を100mlビーカに量り取る。＊1・2（2）硝酸5mlと過塩素酸1一山を加え、ホットプレート上で蒸発乾固する。
（3）蒸発乾固物に硫酸（1十9）5mlを加え、時計皿を被せてホットプレート上で加熱し溶解する。

（4）放冷後、メチルレッドーエチルアルコール溶液を1滴を加え、溶液が赤色から黄色に変わるまでアンモニア水（1＋1）を滴下する。

（5）再び溶液の色が赤色に変わるまで硫酸（1＋9）を滴下し、赤色を呈した後さらに1
滴過剰に加える。

（6）ステンレス鋼電着板＊3を取り付けた電着セルに溶液を移す。ビーカをできるだけ少量の水で洗浄し、洗液はセルに加える。
（7）白金電極の先を電解液に浸し＊4、電流1Aで2〜3時間通電する。
（8）通電したままアンモニア水（1十1）を 2〜3滴加え、さらに1分間通電した後電流を止める。

（9）電解終了後の溶液をもとのビーカに戻し、電着セル内を水で洗浄する。
（10）電着板を取り出し、水とエチルアルコールで洗浄する。乾燥後、ガスバーナを用いて赤熱する程度で数秒間加熱し、放冷後、α線スペクトロメトリー測定線源とする。

＊5＊110ml程度残っている。
＊2 天秤を用いる。

＊3 電着板は、予め中性洗剤等で洗い、水でよく洗浄して油分を取り除いた後使用する。
＊4

白金電極の先と電着板との距離が5mm程度になるようにする。

＊5 電着面には触れないようにする。

−32−

8．2測定8．2．1測定装置
シリコン半導体検出器（有効面積200mm2以上、空乏層厚100I川程度で、5．3MeVのα線に対するエネルギー分解能（FWHM）が35keV程度のもの）
前置増幅器
主増幅器

マルチチャネル波高分析器（チャネル数が1000以上有するもの）
プリンタ・プロッタ
検出器用電源ビン電源

真空チャンバー（検出器及び線源を所定の位置に確実に装着でき、かつ、油回転ポン
プによる排気により1Pa以下の真空を保持できるもの）
油回転式真空ポンプ
8．2．2測定機器に関する注意（1）測定機器は、．電気的雑音を発生する他の機器（モータや電気遮断機など）や大電流を消費する機器からできるだけ離して設置し、電源を別系統とすることが望ましい。

（2）ケーブル類の配線はできるだけ短くし、接地のとり方に注意して、グラ．ンドルー
プなどによる雑音を拾わないようにする。
（3）温度変化による増幅器のゲインドリフトなどを防ぐため、測定室を恒温恒湿にすることが望ましい。

（4）電圧が零になったことを確かめてから、検出器用電源系統のケーブルを取り外す。
また、検出器用電源が零になったことを確かめてから、前置増幅器の電源を切る。

（5）N川モジュールとなっている増幅器などのビン電源への取付け、取り外しは、電源スイッチを切ってから行う。
（6）増幅器、検出器用電源、波高分析器などはラックに取り付けて、温度が過度に上昇しないように注意する。また、空調機などの風が直接あたらないようにする。

（7）機械的なショックを与えないようにするとともに、真空ポンプの振動が伝わらないようにする。
（8）検出器表面を酸などの蒸気にさらされないようにする。
−33−

8．2．3測定換作（1）検出器に印加する電圧が零になっていることを確認する。
（2）リークバルブを操作し、真空チャンバー内を大気圧と等しくした後、試料交換口を開く。
（3）ピンセットなどを使用し、所定の位置に8．1で調製したα線スペクトロメトリー

測定線源を固定する。＊6（4）試料交換口を閉じ、検出器チャンバー内を真空にする。
（5）十分排気し、真空度が上がった後（数Pa以下）、検出器用電源を指定の電圧（75〜100V）まで上げる。＊7（6）4時間程度測定する。＊8（7）測定終了後、各チャネルにおける計数値とスペクトル図をプリンタなどに打ち出す。
（8）検出器印加電圧を徐々に下げて零にしてから、リークバルブを開き、真空チャン
バー内を大気圧に等しくした後、試料交換口を開き、試料を取り出す。

＊6

検出器から試料までの距離は5mm程度が適当である。

＊7 高圧用バッファがついていないものは、電圧を徐々に上げなければならない。

＊8 pu−239とPu−240の合計値については、20時間程度の測定でICP質量分析法（超音波ネブライザー併用）と同程度の測定感度となる。

−34−

8．3放射能濃度の計算
得た測定データからPu−238及びPu−239十240放射能濃度を次式に従って計算する。
Ns・D

A ＝

Nadd・W

ロA ＝

A・「

（os）2

（oadd）2（Ns）2（Nadd）2

A ：定量核種の放射能濃度（Bq／kg、Bq／L等）
crA：定量核種の放射能濃度の計数誤差（Bq／kg、Bq／L等）
Ns：定量核種の正味の計数率（cps）
けS：定量核種の正味の計数率に対する計数誤差（cps）
W ：供試量（kg、L等）
D ：添加核種の放射能量（Bq）
ロ。：添加核種の放射能量の誤差（Bq）
Nadd：計測試料中の添加核種の正味の計数率（cps）
oadd：計測試料中の添加核種の正味の計数率の誤差（cps）

放射能濃度の算出には、定量核種と添加核種の正味の計数率、添加核種の放射能量及び分析供試量のみが必要であり、計数効率や化学収率は必ずしも必要としない。

なお、Pu−239とPu−240の合計量が分析試料当たり 0．3Bqを越えた場合は、分析供試量を少なくするか、Pu−242添加量を増やす等の措置を行って再度分析を行う必要がある。＊9＊9 再処理施設の事故時においては、Pu−242を多く含む試料も想定される。本法はPu−242
トレーサー法を用いていることから、Pu−242を含む試料に適用するとある程の誤差を生ずる。（詳細は〔解説7〕を参照）−35一

第9章 試薬の調製
本分析法に記載された方法に従って分析を行う場合に、必要な試薬と陰イオン交換カラムの調製方法を示す。

試薬についての本文中の重量及び容量の数字は、単に調製の割合を示したもので、調製にあたっては必要に応じて適宜、増減する。
特に指定していない試薬については、日本工業規格（JIS）特級試薬を用いる。

9．1試薬の調製方法

乳1．1放射能標準溶液（1）Pu−242標準溶液（0．03Bq／ml）
Pu−242標準溶液＊1を硝酸く1十1〉 で希釈し、Pu−242濃度が0，03Bq／mlの溶液を調製する。
9．1．2 担体溶液
（1）鉄（Ⅲ）担体溶液（50mgFe3＋／ml）

塩化鉄（Ⅲ）六水和物48gに塩酸（1＋3）20mlと水を加えて溶解し200mlとする。
9．1．3 酸類

（1）硝酸：JIS特級（60〜61％）及び精密分析用（60〜62％）
硝酸（3＋2）＊2 ：硝酸3容と水2容の割合で混合する。

硝酸（1十1）＊2 ：硝酸1容と水1容の割合で混合する。
硝酸（1十13）＊3：硝酸1容と水13容の割合で混合する。

＊1米国立標準技術研究所（NIST）より、標準物質として販売されている。
＊2JIS特級試薬を用いて調製する。
＊3 精密分析用試薬と超純水を用いて調製する。

ー36−

（2）塩酸：JIS特級（35〜37％）及び精密分析用（35〜37％）

塩酸（5十1）＊4：塩酸5容と水1容の割合で混合する。
塩酸（1十1）＊4：塩酸1容と水1容の割合で混合する。

塩酸（1十3）＊4：塩酸1容と水3容の割合で混合する。
（3）硫酸：JIS特級（比重1．84、95％以上）
硫酸（1十9）：水9容に硫酸1容をかきまぜながら徐々に加える。
（4）過塩素酸：JIS特級（70〜72％）（5）フッ化水素酸：JIS特級（46〜48％）（6）酢酸：精密分析用（99．7％以上）
酢酸（4mol／L）＊5：酢酸24gに水を加えて混合し100mlとする。
（7）ホウ酸：JIS特級
9．1．4 塩基類
（1）アンモニア水：JIS特級（25〜27％）
アンモニア水（1十1）：アンモニア水1容と水3容の割合で混合する。
（2）水酸化ナトリウム：JIS特級
水酸化ナトリウム溶液（1．2W／V％）：水酸化ナトリウム12gに水を加えて溶解し1Lとする。
水酸化ナトリウム溶液（4W／V％）：水酸化ナトリウム溶液40gに水を加えて溶解し1Lとする。
9．1．5 塩類

（1）亜硝酸ナトリウム：JIS特級
亜硝酸ナトリウム溶液（20W／V％）：亜硝酸ナトリウム 20gに水を加えて溶解し100mlとする。
（2）ヨウ化アンモニウム：JIS特級
ヨウ化アンモニウム溶液（5W／V％）＊5：ヨウ化アンモニウム2．5gに水を加えて溶解し50mlとする。

＊4JIS特級試薬を用いて調製する。
＊5 超純水を用いて調製する。

−37−

9．1．6 有機試薬
（1）エチルアルコール：JIS特級（99．5％）（2）アセトン：JIS特級
9．1．7 指示薬
（1）フェノールフタレイン：JIS 特級
フェノールフタレインーエチルアルコール溶液（0．5W／V％）：フェノールフタレイン

500mgをエチルアルコール50mlに溶解した後、水を加えて100mlとする。
（2）メチルレッド：JIS特級
メチルレッドーエチルアルコー

ル溶液（0．1W／V％）：メチルレッド100mgをエチルア

ルコール100mlに溶解する。
9．1．8 その他の試薬（1）過酸化水素水：JIS特級（約30％）
9．1．9 混合溶液

（1）硝酸−フッ化水素酸混合溶液＊6：硝酸378mlとフッ化水素酸19mlに水を加えて500mlとする。

（2）ヨウ化アンモニウム溶液（5W／V％）一塩酸混合溶液（容積比3：7）：ヨウ化アン
モニウム溶液（5W／V％）3容と塩酸7容＊7の割合で混合する。

9．2 陰イオン交換樹脂カラムの調製方法
9．2．1樹脂のコンデショニング（l）イオン交換樹脂（Dowexl−X8100〜200mesh）500mlを3L ビーカに入れる。

（2）水2Lを加え、かくはん・静置後、デカンテーションにより上澄み液を捨てる。
（3）（2）の換作を2回線り返す。

（4）水酸化ナトリウム溶液（1，2W／V％）1Lを加え、かくはん・静置後、デカンテーションにより上澄み液を捨てる。

（5）水2Lを加え、かくはん・静置後、デカンテーションにより上澄み液を捨てる。

＊6 ポリエチレン容器を用いて調製し、ポリエチレン容器に保存する。
この溶液の硝酸濃度は10mol／L、フッ化水素酸濃度は1mol／Lである。
＊7 精密分析用試薬と超純水を用いて調製する。
−38−

（6）塩酸（1†1）2Lを加え、かくはん・静置後、デカンテーションにより上澄み液を捨てる。

（7）（2）〜（3）の操作を行う。
（8）水でポリエチレン瓶に移し、樹脂を水に浸した状態で保存する。

9．2．2 ミニカラムの調製■8
使用する直前に調製する。（図9−1参照）（1）9．2．1でコンデショニングした樹脂2皿1をミニカラムに詰める。
（2）ミニカラム上部に連結キャップを用いて注射器（容量50皿1）を接続する。

注射器（50Ⅲ1）（3）硝酸系ミニカラムの場合は1）の操作を、酢酸系ミニカラムの場合は2）の操作を行う。

1）硝酸系ミニカラム
硝酸（3†2）30皿1を流す。

2）酢酸系ミニカラム

連結キャップ（9 水酸化ナトリウム溶液（4W／†％）30mlを流す。
② 水30皿1を流す。

皐ロマック③ 酢酸（血01／L）を流す。

ミニカラムM④ 連結キャップを外し、ガラス棒等で樹脂部分をかき混ぜ、気泡を取り除く。
⑤ 連結キャップと注射器を取付け、酢酸（4mol／L）30mlを流す。
■L

図9−1 ミニカラムの一例■＄ この項で使用する水酸化ナトリウム溶液（4W／V％）以外の試薬は、精密分析用試薬と超純水を用いて調製する。

ー39−

（解説）

〔解説1〕マイクロウエーブ分解装置を用いた加熱土壌試料からのプルトニウムの溶出
1．フッ化水素酸濃度とプルトニウム溶出量
火災等の事故時に想定される高温加熱され難溶性となったプルトニウムが含まれる試料は、硝酸のみによる溶出方法ではプルトニウムを十分に溶出することができない。このような試料に対しては、硝酸岬フッ化水素駿の混合溶液による溶出方法が有効である。
そこで、1000℃で加熱した土壌を用いて、有効なフッ化水素敢濃度についての検討を行った。結果を表Eト1及び図El−1に示す。

蓑Eト1フッ化水素酸濃度とプルトニウム溶出量

試料：1000℃加熱土壌 乾土20g相当量
抽出液：硝酸−フッ化水素酸混合溶液 60ml
（硝酸濃度：10mol／L，フッ化水素較濃度：0．1〜2mol／L）
マイクロウエーブ分解装置：マイルトーン社製MLS−1200MEGA

加熱条件： 300W 5分−400W 25分

フッ化水素酸プルトニム溶出愚：＝9pu（Bq／kg）

濃度（mol／L）

1回目

2回目攣

合計

0．1
0．5

1．27（0．50）
1．66（0．L66）

2

1．64（0．65） 0．80（0．32） 2．44（0．96）
1＊81（0．72） 0．64（0．25） 2．45（0．97）

0．66（0．26）
1．93（0．76）
0．64（0．25） 2．、30（0．91）

攣 ：抽出残悉について、同様の条件で抽出し、…pu溶出量を求めた。
（）：溶出率（含有量は、本章〔3．抽出回数とプルトニウム溶出量〕で求めた値を用いた）

プルトニウム溶出率はフッ化水素駿濃度が高いほど増加し、⊥記条件において、1mol几
以上の濃度のフッ化水素酸の使用と、残慈について再抽出することにより、95％以上のプルトニウムが抽出できた。

−40−

l1

− −−

−

1

−

−A−1

1r▲▼1−−−

111一−I〜

−

・1−

−

・！一

2．マイクロウエーブ加熱回数とプルトニウム溶出量

上記条件において、1回の抽出操作ではプルトニウム溶出量が60〜70％と十分な量でないことから、マイクロウエーブ分解装置の加熱回数を増やすことによりプルトニウム
溶出量を増加させることを目的とし、マイクロウエーブ加熱回数の違いによるプルトニ
ウム溶出量について検討を行った。結果を表Eト2に示す。

表Bト2 マイクロウエーブ加熱回数とプルトニウム溶出量
試料：1000℃加熱土壌 乾土10g相当量
抽出液：硝酸−フッ化水素酸混合溶液 60皿1
（硝酸濃度：10mol／L，フッ化水素酸濃度：1mol／L）
マイクロウエーブ分解装置：マイルトーン社製肌S−1200MEGA

l回の加熱条件：300W 5分−400W 25分
マイクロウエーブ

プルトニウム溶出量

加熱回数（回）

239pu（Bq／kg）

2
3
4

1．96（0．77）
2．01（0．79）
1．97（0．78）
1．99（0．79）（）：溶出率（含有量は、3．抽出回数とプルトニウム溶出量で求めた値を用いた）

このマイクロウエーブ加熱条件（分析供試量及び抽出液量等）においては、加熱回数（時間）を増やしてもプルトニウム溶出量は77〜79％と変わらないことを確認した。

−42−

3．抽出回数とプルトニウム溶出量
1回の抽出操作ではプルトニウム溶出率が70〜80％と正しい値を出すために十分といえないことから、マイクロウエーブ分解装置による抽出回数（抽出残直について同様の条件で抽出を繰り返す）とプルトニウム溶出量について検討を行った。結果を表別−3及び図El−2に示す。

この条件においては、1回の抽出で77％，2回で95％，3回で99％のプルトニウムを抽出できた。
1回の抽出では77％とプルトニウムの溶出が不十分なことと、抽出操作に要する時間
労力を考慮すると、緊急時の迅速分析法としては、約95％のプルトニウムが抽出できる
2回抽出が適当である。
なお、本溶出操作の所要時間は2．5時間程度であり、ホットプレート等を用いる方法（7〜8時間）に比べ5時間程度短縮できる。
表El−3 抽出回数とプルトニウム溶出量

試料：1000℃加熱土壌 乾土10g相当量
抽出液：硝酸−フツ化水素酸混合溶液 60皿l
（硝酸濃度：10皿01／L，フッ化水素酸濃度：1皿01／L）

マイクロウエーブ分解装置：マイルトーン社製MLS−1200MEGA
l回の加熱条件：300W 5分−400W 25分
プルトニウム溶出量：2＝pu（Bq／kg）
1回目

2
3
4
5

平均

2回目（残慈抽出） 3回目（残造再抽出）

1．91（0．75）
2．05（0．81）．2．07（0．82）−1．90（0二75）
1．87（0．74）

0．44（0．18）
0．42（0．16）
0．46（0．18）
0．43（0．17）
0．48（0．19）

仇15（0．06）
0．14（0．05）
0．08（0．03）
0，10（0．04）
0．10（0．04）

1．96（0．77）

0．44（0．18）

0．11（0．04）（）：溶出率。含有量は、1，2回目の溶出量の平均値を用い、溶出率が一定と仮定して算出した。

−43−

〇．

6

〇．

5

4
∩

掛玉茸のCN主d

−AA−

試料1

試料2 試料3試料4 試料5平均

積算

図El−2HNO3−HFによる抽出回数とPu抽出率の変化（10000c加熱土壌：10g、抽出液量：60mL）

〔解説2〕プルトニウムの分離・精製

1．陰イオン交換樹脂ミニカラム（硝酸系）分離工程におけるフッ化水素酸濃度の影響とその抑制方法

本法は、硝酸に難溶性のプルトニウムを対象とすることから、硝酸−フッ化水素酸混合溶液を用いてプルトニウムを抽出する方法を用いている。このため、フッ素イオンを含んだ溶液中のプルトニウムを陰イオン交換カラムで分離・精製することとなる。フッ素イオンは、プルトニウムと主として錯陽イオンを生成することから、一部のプルトニ
ウムは陰イオン交換樹脂には吸着しないことが想定される。このため、この影響の確認とその抑制方法についての検討を行った。
（1）フッ化水素酸濃度の影響

Pu−242を0．03Bq添加した硝酸−フッ化水素酸混合溶液（硝酸濃度：10皿01／L、フッ化

水素酸濃度：0〜2mol／L）60皿1をミニカラムに通し、プルトニウム回収量をICP−MSで測定した。結果を表E2−1に示す。

表E2−1陰イオン交換樹脂ミニカラム（硝酸系）を用いた分離工程におけるフッ化水素酸の影響

フッ化水素酸濃度

2＝pu回収率（皿01／L）

1．07
0．79
0．22
0．05
0．03
0．01

0

0．1
0．2
0．5
2

フッ化水素酸濃度はミニカラム分離におけるプルトニウムの回収率に大きく影響し、フッ化水素酸濃度が0．2皿01／L以上の溶液をそのままカラムに流すとプルトニウムの回収率は20％以下となり、0．1皿01／Lでも定量的な回収は望めない結果となった。
（2）ホウ酸添加による妨害の抑制
フッ素イオンの妨害を抑制する目的で、Pu−242を0．03Bq添加した硝酸−フッ化水素酸混合溶液（硝酸濃度：10mol／L、フッ化水素酸濃度：1mol／L）にフッ素イオンと結合しやすいホウ酸を添加し、（1）と同様の操作を行った。結果を表E2−2に示す。
溶液中に含まれるフッ化水素酸と当量以上のホウ酸（0．93g以上）を添加することによりフッ素イオンの妨害が抑制され、プルトニウム回収率が90％程度となった。
−45−

表E2−2 ホウ酸添加量とプルトニウム回収量

試料溶液：硝酸−フッ化水素酸混合溶液 60皿1

（硝酸濃度：10mol／L，フッ化水素酸濃度：1皿01／L）
2．2pu ：0．03Bq添加

ホウ酸添加量＝2pu回収率

（g）

0．02
0．04
0．98
0．84
0．90

0

0．5
1

2
4

2．Pu4十への調整条件

陰イオン交換樹脂一硝酸系を用いるプルトニウムの分離において、プルトニウムは
Pu＝の状態でのみ樹脂に吸着し地元案から分離することができる。これ以外の酸化状態
では樹脂に吸着せず、Pu＝への調整が不十分であると、回収率低下の原因となる。このため、Puいへの酸化状態を調整する条件についての検討を行った。

検討には、Pu＝への調整剤として亜硝酸ナトリウム溶液を用い、反応促進と陰イオン交換に妨害をおよぼすフッ素イオンを除去するためにホットプレート上での加熱した。
く蒸発濃縮は、フッ素をできるだけ捧散させるため開放系で行った）また、残留したフッ素イオンを抑制するため、処理終了後、ホウ駿0．3gを添加し、加熱溶解後ろ別して
プルトニウム分離溶液とした。Pu＝調整処理回数の遠いによるプルトニウム回収率を
表E2−3及び図E2−1に示す。

表E2−3 Pu＝調整処理回数とプルトニウム回収率
試料：1000℃で加熱した土壌（乾土10g相当量）を用い、…pu o．03Bqを添加した。
1回の処理方法：亜硝酸ナトリウム溶液（20W／V％）5mlを加え、ホット
プレート上で30分間加熱した。
23gpu

処理回数 回収率（2◆‡pu）（Bq／kg）

（回）

2
3
4
5
5■

0．50
0．49
0．62
0．75
0．85
0．78

2．60
2．50
2．36
2．21
2．30
2．33

＊処理後、一夜放置した。

−46−

21〇pu
（Bq／kg）

1．6
1．5
1．4
1．4
1．4
1．3

6
∩れ
5
∩

櫛玉茸宍N−⊃d

−A↓−

試料1

試料 2

試料3

試料4

試料 5

平均

積算

図E2−1HNO3−HFによる抽出回数とPu抽出率の変化（10000c加熱土壌：10g、抽出液量：60mL）

Pu什調整処理操作を繰り返すことによりプルトニウムの回収率は向上し、操作を4回以上繰り返すことによりプルトニウムの回収率が70％以上となった。

3．陰イオン交換樹脂ミニカラムにおけるプルトニウムの分離・精製条件（1）硝酸系ミニカラム

1）トリウム及びウランの除去
硝酸系ミニカラムの洗浄一溶離過程において、ICトMS測定とα線スペクトル測定において妨害となるトリウム1ウランの除去についての検討を行った。結果を表E2−4
及び図E2−2〜E2−4に示す。
表E2−4 硝酸系ミニカラムにおける・トリウム、ウランの除去率

試料 ：Tb，U各500J∠gを添加したHNDユ（鋸2）（液量：60ml）
溶離液：ヨウ化アンモニウム溶液（5W／Vガ）一塩酸混合溶液（容積比3：7）
定量方法：ICP−AES

トリウム，ウランの溶出率（添加量との比）
液名

液量

試料−1

試料−2

試料「3

（ml）

Th

U

Th

U

h

U

硝酸洗 0 〜10 0．008
浄溶液 10′−20 0．009（3十2） 20 〜30 0．010
30〜40 0．013
40〜50 0．015
50〜60 0．017
60〜70 0．018

0．082
0．032
0．011
0．005
0．003
0．003
0．002

0．009
0．012
0．014
0．017
0．019
0．020
0．021

0．062
0．025
0．009
0．005
0．004
0．003
0．003

0．008
0．008
0．011
0．012
0．015
0．017
0．018

0．061
0．023
0．010
0．004
0．003
0．003
0．002

塩酸洗 0 一｝10 0．77

0．002
0．002

0．75
0．081

0．002

0．76
0．062

0．001
0．001

浄溶液、 ■10 へ・ゼ0 0．093

0．002（5†1） 20 〜30 0．008
0．0007 0．006
0．0009 0．003 く0．0005
30一−40 0．001 く0．0005 0．0007 0．0005 0．0005 く0．0005
40〜50 く0．0005 く0．0005 く0．0005 く0．0005 く0．0005 く0．0005
50〜60 く0．0005 く0．0005 く0．0005 く0．0005 く0．0005 く0．0005
60〜70 く0．0005 く0．0005 く0．0005 く0．0005 く0．0005 〈0．0005
溶離液

0〜50

く0．0005

く0．0005

く0．0005

く0．0005

く0．0005

上記結果から、硝酸洗浄溶液30ml一塩酸洗浄溶液30mlの条件で、トリウムは10！、

ウランは103程度の除染係数を得た。なお、溶出状況から判断すると、ウランについては、洗浄溶液量をこれ以上多くしても、大幅に除染係数を大きくすることは期待できない。

ー48−

く0．0005

−ム

Y−

−uO−
一→トー

□∪溶出率■Th溶出率

0．1
掛
玉

紫
義山−−

：

u

t

ヽ

l

l

l

100

由

肖酸（3＋2）l→l←一塩酸く5＋1）

t

l

l

150

→l←

l

液量（ml）

溶離液→

2） プルトニウムの溶離液量

樹脂に吸着させ、洗浄した後のプルトニウムを溶離するための最適な液量について検討を行った。結果を表B2−5に示す。

上記より、溶離液30皿1を用いることにより、90％以上のプルトニウムを回収できた。

表E2−5 溶離液量とプルトニウムの溶出率（硝酸系ミニカラム）
樹脂
2−2pu o．03Bqを含む溶液を予め吸着した。
溶離液：ヨウ化アンモニウム溶液（5W／V％）一塩酸混合溶液（容積比3：7）
測定装置：二重収束型ICP−MS
プルトニウム溶出率
溶離液量
（ml）

0 〜10

10 〜2020 〜30

試料−1

0．79
0．039
0．009

30 〜40 〈0．005
40 〜50 く0．005

試料−2

試料−3

0．87
0．042
0．009

0．89
0．009

〈0．005〈0．005

く0．005〈0．005仇033（2）酢酸系ミニカラム

ウランを多く含む試料（土壌等）について、硝酸系ミニカラムを用いた分離のみではICP−MS測定において妨害とならない量にまでウランを除去できないことから、本法

では、硝酸系ミニカラムの後にウランを除去するための酢酸系ミニカラムを用いている。この分離過程におけるプルトニウムの回収率とウランの除去率について検討を行った。結果を以下に示す。
1）プルトニウムの回収
酢酸系ミニカラムによる分離過程におけるプルトニウムの回収量を表E2−6に示す。
この結果は、試料溶液20皿1を流し、さらに20皿1の洗浄溶液を用いることにより、95％以上のプルトニウムを溶出できることを示している。

−52−

表E2−6 酢酸系ミニカラムにおけるプルトニウムの溶出量
試料溶液：＝pu o．03Bqを含む酢酸（4皿01／L）
洗浄液：酢酸（4mol／L）
測定装置：二重収束型fCP−MS

242pu溶出率
液名

液量
（ml）

試料−1

試料−2 試料−3

試料溶液

20

0．77

0．77

0．73

0．16
0．02
0．01

0．16
0．02
0．01

0．16
0．02

洗浄液

0〜10
10〜20
20〜30

30〜40 く0．005
40 〜50 く0．005

く0．005
く0．005〈0．005〈0．005
く0．0052）ウランの除去
酢酸系ミニカラムによる分離過程におけるウランの除去率を表B2−7に示す。
表E2−7 酢酸系ミニカラムにおけるウランの除去率
試料溶液：ウラン500J gを含む酢酸（血ol／L）
洗浄溶液：酢酸（4mol／L）

測定装置：二重収束型ICPニMS

ウラン溶出率（添加量との比）
液名

液量
（皿1）

試料溶液

試料−2 試料一32011×10￣丁

12×10一丁

0 〜10

4×10￣7
4×10￣了3×10￣丁4×10￣丁5×10￣†

3×10￣T
2×10￣7
3×10￣丁2×10￣T
3×10￣T

10〜20■
洗浄溶液

試料−1

20〜30

30〜40
40〜50

34×10￣T

4×10￣丁2×10￣丁4×10￣T
3×10￣T−2×10一丁

上記結果より、試料溶液20皿l、洗浄溶液量20皿1を流したとき、ウランは大部分樹脂中に残り、ウランの除染係数は105以上となる。
（3）硝酸系ミニカラムー酢酸系ミニカラム分離過程におけるトリウム、ウランの除去とプルトニウム回収

硝酸系ミニカラム次いで酢酸系ミニカラムと、一連の分離操作を通して行？た場合のトリウム、ウランの陵去とプルトニウム回収について検討を行った。結果を表E2−8〜E2−10に示す。
なお、用いた試料溶液と分離条件は以下の通りである。

→53−

試料

1〜3：トリウム500／Jg、ウラン250JJg及びPu−2420．05Bqを添加した硝酸（3†2）溶液

4〜6：Pu−2420．05Bqを添加した土壌抽出液（硝酸（3†2）溶液、土壌10g相

当分、トリウム62J∠g、ウラン11．3〃gを含む）
分離条件

硝酸系ミニカラム：硝酸洗浄溶液 30皿1、塩酸洗浄溶液 30山、溶離液 30皿1
酢酸系ミニカラム：酢酸洗浄溶液 20皿1
表E2−8 トリウムの除染係数

硝酸系カラム分離後

全工程

試料 試料中Th量
Th残存量
（〝g）

（〝g）

（〟g）

500

く2

〉200

0．22

2．3×103

2

500

〈2

〉200

0．46

1．1×103

3

500

く2

〉200

0．25

2．0×103

4

62

く2

〉 30

0．13

0．5×103

5

62

く2

〉 30

0．08

0．7×103

6

62

く2

〉 30

0．02

3．3×103

表B2−9 ウランの除染係数
硝酸系カラム分離後
試料

（〃g）

2

全工程

試料中U量
U残存量

U残存量

（ng）

（ng）

250

86

2．9×103〈0．1〉3×10625085

3．0×103

く0．1〉3×108250

120

2．1×103〈0．1〉3×1064

11．3

3

3．4×103〈0．1〉1×105

5

11．3

3

3．2×103〈0．1〉1×105

6

11．3

3

3．1×103

0．1

−54−

1×105

表E2−10 プルトニウムの回収率242puの回収率●

試料

0．74

■：硝酸系カラム分離のみのトリウム、ウランの除染係数を測定するために試料

2

0．73

3

0．80

4

0．76

5

0．82

6

0．79

溶液の10〜15％を用いた。

以上の結果から、この分離条件（本法の条件）を用いたときの、プルトニウム定量に妨害となるトリウム、ウランの影響と、プルトニウム回収率についてまとめると以下の通りとなる。

① トリウムの影響

トリウムの除染係数は103程度であり、分離後の残存量は、通常の土壌に含まれる量の10倍量のトリウムを添加した試料、土壌抽出液共に全て0．5〝g以下であった。分離後の溶液の1／3をα線スペクトロメトリーに用いるとすると、この量は0．2〝g（Th：0．7mBq）以下となり、α線スペクトロメトリーにおける検出下限値（1皿Bq／試料）から考えると、プルトニウム定量に障害とはならない。
（診 ウランの影響

硝酸系ミニカラムにおけるウランの除染係数は3×103程度であり、土壌抽出液についての分離後の残存量は3ng程度であった。この量はICP−MS測定におけるPu−239へのウランの妨害（238uH＋）限度（U：100pg／ml，測定試料溶液は25ml定容とするので、2．5ng／25皿1）と同程度である。このため、土壌等ウランを多く含む試料については、より正確な値を得るには酢酸系ミニカラムの分離操作を行う必要がある。しかし、土壌以外の通常の環境試料については必要ではない。
③ プルトニウムの回収率

プルトニウムの回収率は70〜80％であったが、これは硝酸カラム分離後の試料についてトリウム、ウランを定量した損失を含むものであり、この補正を行うと実際は80〜90％となる。

一55−

〔解説3〕ICP一班Sへの導入方法
ICP−MSに試料を導入するには、通常用いられる標準の同軸型ネブライザーによる方法（試料溶液をキャリアーガスと共に流して噴霧し、生成した細霧をプラズマに導入する）の他に超音波ネブライザーを用いる方法（超音波の振動により試料溶液を細霧とし、それをプラズマに導入する）等があり、用いる方法でプラズマに導入する試料容量等が異なってくる。これら試料導入に用いられる装置の種類と試料消費量、Pu−242についての感度の違いを以下に示す。

試料消費量

相対感度■

ネブライザー

備考（皿1／min）（pg／ml）

濃度当たり 絶対量当たり同軸型ネブライザー

0．18

0．5

超音波ネブライザー

1．8

0．01

50

5．0

1．8

0．01

35

3．5

0．5

3．5

図E3−1

超音波ネブライザー＋脱溶媒ユニット

図E3−3

マイクロコンセント

リックネブライザー

図E3−2

図B3−4

0．027

事：Pu−242についての相対感度（同軸型ネブライザーを基準（1）として算出）

図E3−1PLASMA‡2付属品

図E3−2 CETAC U−5000AT十

図E3−3 CETAC U−6000AT十

図E3−4 CETAC MCN−100−56−超音波ネブライザーを用いた場合の感度は、濃度当たり、絶対量当たり共に最も高い値を示した。なお、プルトニウム絶対量当たりの相対感度は、主に試料溶液導入方法の違い
による導入効率の違いに起因するものと推定する。

また、マイクロコンセントリックネブライザーは、超音波ネブライザーに比べて濃度当たりの相対感度が低いのに対し、絶対量当たりでは同程度である。このことは、フローイ

ンジェクションシステム等を用いて少量に濃縮された試料に対しては有効である。（〔解説6〕参照）

上記の結果は、本検討の条件下において得たものであり、用いる機種や設定条件で多少異なってくる。

−57−

〔解説4〕ICP−ⅡSを用いたプルトニウムの測定における分子イオンの影響

ICP−MSによりプルトニウムを定量する際、幾つかの分子イオンによる影響が現れることがある。それら分子イオンの生成要因の推定と、その解決法について以下に示す。
1．ウランの影響

ICP−MSによる測定において、Pu−239ピークに対するウランの水素化物（238uH＋）の影
響に関する多くの報告がある。これら2つのピークは質量がほぼ同じであり、質量数から計算すると、ピークの分離には37，000分の1amuの分解能が必要となるので、高分解能ICP−MSを用いても両者を識別することは難しい。この水素化物の影響を調べるため、ウランを0．01〜100ng／ml含む硝酸溶液について、皿／z239に現れるピークの測定を行い、Pu−239濃度に相当する量を計算した。結果を図E4−1に示す。
ウランはpg／皿1レベルの濃度で存在していてもm／z239ピークに影響が現れ、ウラン濃度が高くなるはど影響が増加した。

一般環境の土壌中のウラン濃度は1〟g／g程度であり、分析供試量10g程度では硝酸系カラムの分離操作のみで大部分のウランが除去され、Pu−239定量値への影響は少ない。
しかし、ウラン濃度が高い試料や、分析供試量を増やした場合には、硝酸系カラムのみ
では、Pu−239の測定に影響を及ぼさない畳までウランを除去することができない。このため、これらについては硝酸系カラムと酢酸系カラムを用いてウランを取り除く必要がある。

酢酸系カラムでウランを取り除く方法の他に、膜脱溶媒ユニットを用いてその影響を避ける方法もある。このユニットは、超音波ネブライザーで霧化された試料をメンプラ
ンフィルターにより水分のみを取り去ってからICP−MSに送るものである。ICP−MSに入る
試料は水分（水素）が含まれていないため、水素化物（238uH十）の生成が抑えられるのでこの影響が現れにくい。（〔解説5〕参照）
2．鉛の影響測定溶液に鉛が多く存在する場合、鉛に起因する分子イオンが測定値に影響を及ぼすことがある。鉛10〜1000ng／皿1の溶液について、皿／z239，240，242に現れるピークの測定を行うと、測定対象のm／z240とm／z242（トレーサー法のために添加するPu−242）にピークが現れた。この影響は、鉛の濃度が高くなるにつれ増大した。結果を図E小2に

示す。
−58−

通常の土壌等を本法で分析する際には、この影響が現れるほどの鉛濃度とはならない
が、鉛を非常に多く含む試料に適用する際には注意が必要である。

1

1
0︵−占も8喝蝶郡安nd

仝ヨ＼監︶嘲蝶郡安票？よ0．01 0．1

100

10

10 1001000

鉛濃度（ng／ml）
ウラン濃度（ng／ml）

図E4−1試料溶液中に残存するウランの影響 図鋸−2 試料溶液中に残存する鉛の影響

3．内標準法を用いて測定する場合

プルトニウムを内標準法で測定する時に用いる内部標準元素は、質量数の近いタリウ
ムまたはビスマスが適当であると考える。そこで、ビスマス25ng／皿1の溶液を測定すると、Jn／z242に分子イオンのピーク（Pu−242として約100fg／ml相当量）を観測した。一方、タリウムについては、分析対象となるプルトニウムのいずれの皿／zにも影響はなかった。内部標準元素として添加したタリウム、ビスマスの影響を図E4−3に示す。

雪忘d︶咄懲郡安孟

図E4−3 内部標準元素として添加したTl，Biの影響ー59−

〔解説5〕脱溶媒ユニットによる分子イオン（238uH＋）生成の抑制
ウランの水素化物による分子イオンの妨害を抑制する方法の一つとして、脱溶媒ユニットを用いる方法がある。この方法は、霧化された試料の溶媒のみを多孔質メンプランフィ
ルターで除去した後、ICP−MSに送るものである。この場合、試料には水分が含まれていな
いため、試料中に存在するウランは水素化物（238uH十）をほとんど生成しない。そこで、この装置を用いて238uH＋生成抑制効果について検討を行った。実験は、CETAC社製超音波ネブライザー（U−5000AT＋）単独と脱溶媒ユニットを併用した装置（U−6000AT＋）の両方について行い、その有効性を比較した。
1．条件設定脱溶媒ユニットを併用すると、プラズマに導入される試料ははとんど水分を含んでいないため、超音波ネブライザー単独の場合と異なってくる。このための条件設定について検討を行った。

検討の結果、設定が大きく変わる項目はキャリアーガスと補助ガスの流量であった。
これは、プラズマ中で最もイオン化率が良くなる位置が微妙に変化するためである。キャリアーガスの流量を、超音波ネブライザー単独の場合の1．O L／minよりも大きい1．2
L／皿inに設定し、補助ガスの流量を0．3L／minから0．5L／minに変更することで感度が最大となった。その他の条件は感度にあまり影響をおよぼさなかった。

多孔質メンプランフィルターに通すためのスウィープガスの流量（仕様書の推奨は1．4〜2．4L／皿in）は、2．4L／皿inで最大の感度を示した。表E5−1に本検討の設定条件を示す。

表E5−1超音波ネブライザー，脱溶媒ユニット併用の時の設定条件
ICP−MS（日本電子，JMS−PLASMAX2）

n

り℃舟

L

・l

・l n

m

皿

−60−

2

3 回

1

60 sec

d一

積分時間
測定回数

1

m

239，240，242

0

●l

n

2000 V

測定血／z

．

n

皿

●l

．〇

5

分解能（amu￣l）

検出器印加電圧

脱溶媒加熱温度
スウィープガス流量

．6

皿

n

●l

1

．

皿レレレ

O

プラズマガス流量

1

トーチ位置

柿助ガス流量キャリアーガス流量

試料導入量

2 kW

00

40．68MHz
4

RF出力ー

1

周波数

ネブライザー（CETAC，U−6000AT＋）

2．分子イオン 238uH＋生成の抑制
ウラン濃度0〜10ng／mlの硝酸（1ⅡIOl／L）溶液について皿／z239の測定を行ったところ、ウラン濃度10ng／mlの溶液において＝8uH＋の影響を認めた。また、Pu−23920fg／ml（Pu−239の検出下限値の2倍の濃度）の溶液にウランを添加して測定すると、ウラン濃度10ng／mlにおいて測定値の再現性がなくなった。これは、ウランのテーリング（据引き）によりピークの境界が不明確になったことに起因すると考える。試料溶液中のウラン濃度が高い場合は、2＝uH＋の生成の他にウランのテーリングも考慮にいれる必要がある。
実試料において、硝酸系陰イオン交換カラム分離後の溶液（25ml定容）中のウラン濃度は1ng／ml以下となるので、脱溶媒ユニットを併用することで238uH＋の影響のない測定が可能となり（図E5−1に示す）、10fg／皿1の検出下限値が十分確保できた。

3．メモリー効果と洗浄時間
脱溶媒ユニットを併用した場合には、メンプランフィルターにプルトニウムが保持され、メモリー効果を生ずる可能性がある。このため、測定後の洗浄時間について検討を行った。

残存濃度を測定するため、Pu−242を0．03Bq含む硝酸（1mol／L）溶液25ml（回収率100％
相当，約4pg／ml）を測定した後、硝酸（1皿Ol／L）で洗浄し、洗浄溶液がプラズマに到達した時から20秒間隔でⅢ／z242について測定を行った。洗浄溶液中のPu−242濃度を図E5−2に示す。
脱溶媒ユニットを用いない場合は、洗浄溶液のPu−242濃度が10fg／ml以下となるには50秒程度を要する。脱溶媒ユニットを用いた場合でも要する時間は60秒とそれほど差はなかった。このことから、試料の測定終了後90秒程度洗浄すれば、前測定試料のメモリ

ー効果はなくなると判断した。

なお、脱溶媒ユニットは、試料を導入するごとに塩類等が蓄積していくので、定期的に内部を清掃する必要がある。

−61−

︵1日 も d ︶ 世 態 郡 安 等 ？ 丘l

雪盲 d ︶ 喝 蝶 郡 安 票 ？ 丘●U−5000AT十■U−6000AT＋

0

0

1

1

〇

0

0．1

0 20 40 60 80■ 100

10

洗浄時間（記C）

ウラン濃度（n釘mD

図E5−1Pu−239への共存ウランの影響 図E5−2 洗浄時間と洗浄溶液のPu−242濃度−62−

〔解説6〕フローインジェクションシステムのプルトニウム分析への適用
フローインジェクションシステム（以下、FIと記す）とは、試料の分離濃縮とICトMSへの導入を自動化して行うことのできる装置である。極少量の樹脂を入れたカラムを用いて、試料溶液の導入から化学分離およぴICト誠Sへの導入まで、ヤ遵の分析の迅速化を図ることができる。本検討では、酢酸系ミニカラムによるウランの除去操作の代わりにこの装置を用い、さらに溶離液をICトMSへ直接の導入を自動化することにより分析時間を短締することを目的とした。

日立製作所製フローインジェクション試料前処理システムを用い、陰イオン交換樹脂は
Ⅳ価のプルトニウムイオン等の分離に使用されるEIcbromIndustries社のT即A鮎sinを用いた。T即AResin一鉱酸系における諸元素の酸濃度依存性を図E6−1に示す。Pu＝は1〜8mol／Lの硝酸溶液からは樹脂に強く吸着し、1mol／L以下の低濃度硝酸や塩酸では吸着されにくい。この樹脂の特性を生かして、ウランからプルトニウムを分離するための溶離液の種類や流量等について検討した。
Acidd叩enden￠yOfk一書orvariou＄ion＄細230C．
105

1￠▲

lが

1が

101

1￠0

10・1

10・之

㈹一之 10・t lが 1が1￠童 1￠・1 100
lHNqd担101【HCq坦

図E6−1TEVA Resin一鉱酸系における諸元素の挙動

1．プルトニウムの分離を目的としたフローインジェクションシステム（1）概要

本システムの概略図を図E6−2に示す。必要な溶液は、試料溶液と同じ酸濃度の洗浄
溶液と、プルトニウムを溶離するための溶離液である。これらの溶液は、プログラム
ー63−

により制御された電磁バルブと一定流量の送液ポンプを用いて、経路に自動的に送られる。経路の途中にあるループは、溶解液のバッファーである。陰イオン交換樹脂カラム（3mm￠×10皿m）には、TEVA Resinを約0．07tnl充填した。

洗浄溶液l

洗浄溶液2

試料溶液

醇離液

洗浄溶液3

図B6−2 フローインジェクション試料前処理システムの概略図（2）プルトニウムの分離濃縮システム
プルトニウムを分離・濃縮するためのステップを以下に示す。各ステップは、プログラムの設定で自動的に進行する。なお、ステップ名の脇には設定変更可能な時間を記した。

Stepl．カラムのコンディショニング（1分：固定）
試料溶液を流す前に、経路の洗浄と、カラムのコンディショニングのために洗浄溶液を流す。（試料溶液を流す経路にも同様に洗浄溶液を流す）

洗浄溶液1

溶出液出口

C01umn
洗浄溶液2

洗浄溶液

ゴ彗
廃液

溶髄液

64

洗浄溶液3

Step2．試料の導入（1分〜15分：1分単位で可変）Ⅳ価に調整したプルトニウムを含む試料溶液が経路に流れ、Pu＝はカラムに吸着する。このときから、ループには溶離液が流れる。

洗浄溶液1

洗浄溶液2

試料溶液

洗浄溶液3

Step3．カラムの洗浄（0．5分〜3．5分：0．5分単位で可変）
カラムには、試料溶液に代わり洗浄溶液が流れ、ウラン等が除去される。

洗浄溶液1

醇出液出口

洗浄溶液2

洗浄溶液

P3
溶敲液

−65−

洗浄溶液3

Step4．プルトニウムの溶離（1分）
ループに満たされた溶離液をカラムに流し、プルトニウムを溶離する。

洗浄溶液1

溶離液出口

洗浄溶繚2

試料溶液

溶離液

洗浄溶液3

Step5．経路の洗浄（0．5分：固定）
次の試料導入のために経路を洗浄する。Ⅴ摘、ら溶出絞出口問の溶離液も排出する。

洗浄溶液l

洗浄溶液2

洗浄溶液

溶離液

洗浄溶液3

Step6．カラム中に残留したプルトニウムの溶離・洗浄

プルトニウムを多く含む試料からのクロスコンタミネーションを防ぐため、カラム中に残留している可能性があるプルトニウムを溶離するための操作である。
洗浄溶液1の導入口から溶離液を1分間導入し、プルトニウムを排出する。その後、1．5分以上ループ内に洗浄溶液1を流す。
次の試料がある場合にはStepl．へ戻る。

1サイクルの所要時間は、設定により1試料あたり6．5〜20．5分である。

−66−

※∵洗浄液

溶離液

洗浄溶液3※洗浄溶液（溶艦液l分以上、硝酸（1−3moレ／01．5分以上）

2．試料溶液及び洗浄溶液の硝酸濃度と導入量（1）試料溶液及び洗浄溶液の硝酸濃度

プルトニウムを分離・洗浄する際の硝酸濃度について検討を行った。

模擬試料としてPu−242を0．03Bq添加した試料を用い、EIchrom社の抽出容量データ（図E6−1）からプルトニウム分配比Ⅹ●が大きい硝酸濃度（1，2，3皿Ol／L）について行っ．た。なお、溶離液は塩酸（0．5皿01／L）‖を用いた。

溶離液中のプルトニウム量は、分配比デ「夕（即6−1）と同様に、硝酸濃度ととも●に高く．なり、硝酸濃度1皿01／Lの回収量は50％、2mol／Lで60％、紬ol／Lでは60〜65％となった。

2mol／Lと紬01／Lの硝酸で回収量に大きな差がないことから、以後の検討には、試料溶液及び洗浄溶液共にの硝酸（2mol／L）を用いることとした。
（2）試料の導入時間（液量）

送液ポンプの流量は1．8ml／minで固定してあるため、時間あたりの導入量は決まってくる。また、短い導入時間を想定して試料溶液を血1とした。本迅速分析法はICP−MS
で測定後、残った溶液についてα線スベクトロメトリーでPu−238を定量することになっている。これを考慮して、試料溶液を4分間導入することとした。
導入量：1．8ml／minうく4分＝7．2皿1（全体量の72％）（3）カラムの洗浄時間（洗浄溶液量）

ヵラムからウランを除去するために必要な洗浄溶液液量を調べるため、洗浄時間を変えた場合について、溶離液中のウランの残存量とプルトニウムの回収率を測定した。
一67−

模擬試料としてPu−242を0．03Bq、トリウムおよぴウラン25ng添加した硝酸（2mol／L）
溶液10mlを用いた。得たプルトニウム回収率の結果を図E6−3に、ウランの残留量を
図E6−4に示す。

溶離液中のプルトニウムの回収率は、洗浄時間と関係なく一定であり、ウランについては、試料導入と洗浄初期の段階でほとんどが排出され、洗浄時間2．5分では水素化物の分子イオンがプルトニウムの測定値に影響を与える濃度以下の10pg／血1となっ
た。

2．0

2．5

3．0

2

1．5

3

ロ硝酸（3mol／l）

00

8硝酸（2mol／1）︵︻白＼監︶世癒⊃

064︵差隠聾回コdt硝酸（1mol／1）■硝酸（1mol／1）
臼硝酸￠mol／1）
口碑酸（3mol／1）

1．5

洗浄時間（min）

2．0

2．5

3．0

洗浄時間血i山

図E6−3 洗浄時間とPu回収率の関係 図E6−4 洗浄時間とウラン残留量の関係

3．溶離液（1）塩酸（0．5mol／L）溶離液中の鉛の影響
これまでの検討には溶離液として塩酸（0．5mol／L）を用いてきた。しかし、溶離液をそのままICP−MSに導入することから、溶液咋】に鉛が含まれている場・斜ま鉛と塩化物イオンに起因する分子イオンのプルトニウム測定値への影響が懸念される。

そこで、塩酸（0．5mol／L）溶液中の鉛がプルトニウム測定値におよぼす影響を調べる
ため、鉛を0．1〜100ng／ml含む溶液をICP−MSでプルトニウムの測定を行った。得た結果を図E6−5に示す。鉛を0．5ng／ml含んでいるとm／ヱ242にピークが現れ始め、100ng／ml
ではPu−242相当量で1pg／Ⅲlを示した。このピークは＝Tpb35cl十によるものと考えられる。また、nl／／z239においても、10Ong／mlでPu−239相当屋で0．1pg／mlを示した。これは2＝pb35clト によると考えられる。このように、塩酸溶液において鉛が多く含まれている場合には、分子イオンの影響が顕著になる。

−68−

（2）溶華液に含まれる鉛量．鉛がプルトニウムの測定に影響を及ぼすことから、鉛2．5〝g（土壌試料を想定し．

た量）を含む硝酸（2mol／L）溶液を帯製し、分離後の溶髄液中あ鉛を声量したところ、
1昭／ml残存していた○この量はPu−242の測定値に影響孝与える童である。
（3）溶離液の種類

妨書が鉛と塩素に由来する分子イオンに起因することから、塩酸に代わる溶髄液としてのシュウ敢アンモニウム（0．025皿01／L）溶液2）についての検討酋行った。
この溶液について、分子イオンの影響を調べたところ、鉛に由来する分子イオンは生成せず、プルトニウム測定値に影響は認められなかった。また、プルトニウムの回収率も80％程度と塩酸（0．5皿Ol／L）を用いた時に比べて高い回収率を得た。なお、ウラン残留量は10pg／ml程度と塩酸（0．5皿01／L）の時と同程度であった。
（4）繰り返し使用による樹脂の耐久性

フローインジェクション法は、複数の試料を短時間で続けて分析することを想定した方法である。このような場合、用いる樹脂の繰り返し使用による耐久性が問題となってくる。そこで、h−242 0．03Bd、鉛2．5J g、トリウムおよぴウランを25昭添加

して硝薩（2Ⅲ01／L）溶液とした試料溶液について、分離操作を20回くり返し行い、プル
トニウム回収率と、ウラン等の除去率を調べた。得た結果を囲E8−6及びE6一丁に示す。

分離操作を20回縁り返し七もプルトニウムの回収率は80％以上で変動は小さく、さらに溶離液に共存するウランは8ng／山を、トリウムは蝕g／mlを、鉛は軋02れg／mlを超えることはなく、プルトニウム定量を妨暮することがないことを確認した。

0

亡V d一

0

書組員直吉

︵︻月も8切裂郡安丘

n＞

2

0．1

1

10 100

1 10 15 20

分離操作画数鉛濃度（n8／mD

図E6−5 塩酸（0．5mol／L）中の鉛のPu測定値への影響 図E6−6 分析操作回数とPむ回収率の関係

−69−

1

告白＼旭丘世態■U残留濃度■m残留濃度B鉛残留濃度

0・

0・

0

〇．

1
0

1 10 15 20
分離換作回数

図E6−7 分析操作回数とウラン等の残留濃度の関係（5）設定した分離条件

これまでの結果より、設定したフローインジェクションの分離条件を以下に示す。
試料溶液 硝酸（2mol／L）10皿1
溶離液 シュウ酸アンモニウム（0．025mol／L）
Step．1カラムのコンディショニング

1分

Step．2 試料の導入

4分

Step．3 カラムの洗浄

2．5分

Step．4 プルトニウムの溶離

1分

Step．5 経路の洗浄

0．5分

この条件で、プルトニウムの分離・濃縮に要する時間は、1試料あたり9分（続けて次の試料を導入するときは、さらに2．5分以上の予備コンディショニングが必要）である。

なお、装置にセットする溶液とその流れを図E6−8に、溶出液出口から溶離される溶液にを図E6−9に示した。
（6）ICP−MSとの接続

フローインジェクション法を用いる大きな利点は、分離濃縮した試料を自動的に
ICP−MSに送り、連続的にプルトニウムを測定できることある。本検討においても、溶離液を直接超音波ネブライザーに送り、ICP−MSで測定することを考慮し、溶離液の流量を1．8ml／minと、超音波ネブライザーへの最適な試料導入量とした。

−70−

洗浄溶液1

洗浄溶液2

洗浄溶液3

試料溶液

溶離液

4．75 5

0 0．751

経過時間

コンディショニング

試料の導入

7．5
カラムの洗浄8．5 9分

プルトニウムの溶融
経絡洗浄

シュウ酸アンモニウム拍．025mol／D溶液1．Oml／min

硝酸（2mot／Dl．8ml／min■■試料溶液l・8m仙

シュウ酸アンモニウム（0．025mol／D溶液l．8ml／min

図E6−8FIに導入する溶液

洗浄溶液l

洗浄溶液2
洗浄溶液3

試料溶液

溶厳液

経過時間 0コンディショニング

7．5・

1

試料の導入

カラムの洗浄8．5 9分

プルトニウム溶離

経路洗浄

シュウ酸アンモニウム（0．025moい）溶液1．Onlし′nlin

硝酸（2mol川1．8mL／mh

試料（シュウ酸アンモニウム（0．025mol／l）溶液）l．8ml／min

図E6−9溶出絞出口から排出される溶液

溶離液中のプルトニウムを測定して求めた溶離曲線を図E6−10に示す。プルトニウ
ムの溶離量ほ、溶離開始から20抄後に最大となり、その後はなだらかに減少した。また、ウランや鉛による分子イオンの生成については、図E6−11に示すようにプルトニ−71−

ウムのピークと連動してウラン，鉛は20秒付近で最大量となるが、測定値に影響を与えるほどの分子イオンを生成する濃度にはならなかった。
プルトニウムの定量においてm／z239，240，242の3マスの測定が必要である。四重模型ICPⅧSでは、四童極にかける電圧を変化させてマス軸を切り換える。この3マスを1マスあたり 0．001秒でスキャンすると一周期はぼ0．003抄で済み、1秒間に300回以上のスキャンができる。これは、3マスをほぼ同時に測定していることと同程度であり、このシステムを適用することでの問題はない。一方、ニ重収束（高分解能）型の場合1マスのスキャンに0．5秒、磁場の切換に0．05秒を要することから、一周期で1．65秒となる。したがって、1マスについて測定終了後、次の測定開始は1．15秒後となる。このように測定できない時間ができることから、フローインジェクションシ

ステムでシャープなど−クをもって溶離されたプルトニウムを二重収束（高分解能）型ICトMS測定するには適していないと判断した。

八U

∧U

10

︵−白＼苫触感

010

UUudPuコqVJ■むd︵U

0 20 40 60 80 100

0 20 40 60 80 100

溶離時間bec）

図B6−10プルトニウム溶離曲線

溶離時間bec）

図E6−11ウラン、トリウム及び鉛の溶離曲線

参考文献

1）臥P．HorYits，M．L．Dietz，R．Chiarizia，H．Diamond，S．L．MaxYeland M．R．Nelson；Anal．甜血 Ac［a，310（1995）63．
2）M．Hollenbach．J．Grohs，M．Kroft，and S．Mamich；Applications ofInductively Coupled Plasma−Mass Spectrometry to Radionuclide Determinations，ÅST11STP1291，R．W．1lorrow andJ．S．Crain，Eds．；American Society for
Testing and Materials，West Conshohocken，1995，pp．99欄115．
−72一

〔解説7〕分析試料に含まれるPu−242の分析結果への影響
環境試料中にはPu−242が殆ど含まれていない。しかし、再処理施設の火災等の事故の際には、施設内のPu−242が周辺環境に飛散することが想定される。
本法は、Pu−242を一定量添加するトレーサー法を用いていることから、試料中に含まれるPu−242はプルトニウムの分析結果に影響をおよぼす。
その影響の度合は、試料中のPu−242量により異なるが、本法におけるPu−242の添加量（0．03Bq）と使用済み燃料のプルトニウム同位体の平均的組成比（Pu−239／Pu−242放射能
比：200〜300，表E7−1及びE7−2参照）から判断すると、Pu−239の分析結果が試料当たり0．3
Bq以下においては分析結果への影響は10％以下となる。しかし、Pu−239量が試料当たり0．3
Bq以上の結果となった試料については、分析供試量を減らすか、Pu−242の添加量を増やす
か、あるいはPu−236を併用する等の捨置を行って再度分析する必要がある。

裏釘−1ウラン燃料装荷熱中性子炉での生成プルトニウムの平均同位体組成
平均燃料
炉型式

23gpu／2−2pu

燃焼度

＝Opu

（MWd／t）

211pu

212pu

原子数比

放射能比

3000
5000

0．1
＊

80．0 16．9
6乳5 25．0

2．7
5．3

0．3
1．2

270
57

4200
900

CANDU

7500

＊

66．6 26．6

5．3

1．5

44

700

AGR

18000

0．6

53．7

9．9

5．0

BWR

27500
30400

2．6
＊

59．8 23．7 10．6
56．8 23．8 14．3

3．3
5．1

33000

1．5

56．2

4．9

マダノブタス

PⅥモ

30．8

23．6

13．8

＊：情報入手せず。
♯：炉より取り出した時点

出典：原子力の技術，第3巻，核燃料サイクル上，
W．マーシャル編，内藤杢爾監訳，筑摩書房（1987）

ー73−

170
18

290
180
180

表E7−2 PWRの燃焼度の違いによるプルトニウム同位体の生成比39pu／242pu

23gpu／2＝pu

2 pu／2−2pu

燃焼度
仙Ⅳd／t）

7700

320

5000

40

2300

8．0

2．2

15000

54

850

13

720

4．3

1．8

23000

21

330

6．6

380

3．1

0．86

180

5．1

290

2．3

0．62

120

3．6

210

2．1

0．57

31000
38000

7．4

初期濃縮度：3．2％−74−

〔解説8〕 プルトニウム同位体比について
原子炉内でのプルトニウムの生成とその同位体組成の変化について簡単に述べる。U燃料を燃やすことにより原子炉内で238uに中性子があたり捕獲され以下に示す反応を経て239puが作られる。

238u＋n →239u（β崩壊）→239Np（β崩壊）→239pu
さらに、239puに中性子が捕獲されることで240puが生成され、時間とともに240pu／239pu比が増加する。
その結果、同一−の炉で同じ組成の燃料を燃やした場合、燃焼度が高い方が240pu／239pu比が高い。（解説
7の表一E7−2を参照）

なお、Puの同位体組成は原子炉のタイプや燃料の種類によっても異なる＊1。このように、Puの同位体
組成はその起源により特徴づけられる。すなわち、環境中のPu浪度を測るだけでなく同位体比も調べることにより、もしも異常値が出た場合の汚染源の特定にも役立つことが期待される。

表E8−1炉型別プルトニウム同位体存在比（重量比％）＊1
同位体

BWR

GCR

P耶己

FBR

0．05

0．03

63

81

74

28

19

16

23

241pu

12

12

3

3

242pu

6

4

0．3

0．5

238pu

l．7

239pu

52

240pu

2

次に、環境試料中の24やu／239pu比について述べる。表E8−2に様々な試料中の240pu／239pu比（原子比で表す）に関する分析データをまとめる（文献：1）〜6））。
衰に示したフォールアウトの平均値絡176±0．014）は、Ⅹrey（1976）が世界の土壌60試料を表面
電離型質量分析器を用いて測定した結果から得られた倍である。また、オーストリアの土壌（IAEA−SOIレ6）は一般環境で採取されたものであり、その240pu／239pu比（0．19）は上記のフォールア

ウトの値の範囲内にある。日本の一般環境中の表層土壌（7試料の平均）の値も0．17程度であり、世界の平均値とほぼ同様である。但し、長崎市の西山地区の土壌の24やu／239p11比は0．037と非常に低い。
これは、長崎に投下されたプルトニウム爆弾の同位体組成を反映している。（プルトニウム爆弾には核分裂を起こす239puが高い割合で含まれている。）
ムルロア環礁の堆積物（IAEA−368）及びルニット島（ェネヴェタック環礁）の土壌の240pu／239pu比は約0．04〜0．065と非常に小さい値である。これらもプルトニウム爆弾の同位体組成に関係していると考えられる。−…方、マーシャル諸島の堆積物（IAEA−367）やビキニ島で採取した土壌中の240pu／239pu比は約0．3と高い値を示す。これらは、水爆からの汚染を受けていると考えられ、同じマーシャル諸島の試料でも汚染源により同位体比の値が大きく異なることが分かる。

アイリッシュ海の堆積物（ⅠÅEj卜135）と魚（IAEA−134）においては、0．21程度の値が得られた。この倦はフォールアウトの比よりも少し大きい。これはセラフィールドの再処理施設で処理された使用済核燃料の240pu／239p最ヒを反映していると考えられる。その他、チェルノブイル事故で汚染された土壌試料も同表に示してあるが、約0．4という高い値である。これは原子炉中でのウラン燃料の燃焼度が高いことに起因すると推定される。
−75−

以上述べたことからも分かるように、ICP−MSを用いることにより、従来α線測定では難しかった240pu／239pu比の測定が可能になり、汚染源の同定にもつながる情報が得られる＊5。

また、238puに関しても、239puに中性子が捕獲されることで生成されるために、原子炉内において時間とともに238pu／239pu比が増加する。そのため、本マニュアルにより239puの濃度が高いことが確認できた場合には、文部科学省放射能測定法シリーズ12「プルトニウム分析法」に従い、238puを定量することでさらに詳細な調査が可能となる。環境試料中の放射能比238pu／239＋240puに関しては、1980年代の三方
五湖の湖底土でおよそ0．03から0．04であったヰ2。

一方、241puは、プルトニウム同位体中で唯一のβ放射体であり、その半減期も14．4年と短い。また、
241puも、239puに中性子が捕獲されることで生成されるために、原子炉内において時間とともに241pu／
239pu比が増加する。環境中の241pu／239＋240puの放射能比は、1980年代の三方五湖の湖底土で3．5から3，7＊3
であり、1990年代後半の東海村の表土においては2．3から2．8叫であった。

表E8−2 様々な試料中の240pu／239pu比の測定例
2チOpu／239pu比

240＋239pu濃度（Bq／kg）

フォールアウトの平均値
世界の土壌60試料の平均値

0．176±0．014

比較標準試料
オーストリア・土壌（IAEA−SOIL−6）

0．191±0．005

1．0

2）

アイリッシュ海・堆積物（IAEA−135）

0．211± 0．006

210

2）

アイリッシュ海・魚肉（IAEA−134）0．200 ± 0．010

15．4

2）

ムルロア環礁・堆積物（IAEA−368）

0．040 ± 0．010

29．7

2）

マーシャル諸島・堆積物（IAEA−367）

0．303±0．007

39．5

3）

日本の土壌（茨城、青森等7試料の平均）

0．173±0．005

1，5

4）

長崎・西山地区の土壌

0．037 ± 0．002

16．8

5）

チェルノブイルの土壌（26km地点）

0．408 ± 0．004

172

6）

ビキニ島の土壌（ビキニ環礁）

0．306 ± 0．011

434

3）

ルニット島の土壌（ェネヴェタック環礁）

0．065 ± 0．004

1420

3）

実環境試料

往：IAEAの比較標準試料中の240pu／239pu比については、データが非常に少ないのでIAEAの保証値は出されていない。そのため、上記の値は分析を行う上での文献値として参考になるであろう。

参考文献
1）Krey，P．W．，Hardy，E．P．，Pachucki，C．，Rourke，F．，Coluzza，J．，＆Ben

COmPOSitionofglobalfalトoutplutoniuminsoil，jケoceedlngsofa5加oslumonTzⅥnSuranl
仙cノノde∫J●〃と／相加レノro〃〝e〃r，エ4朗−ぶ肝ノダタープ鼠（pp．67卜678）（1976）．

2）Muramatsu，Y．，Uchida，S．，Tagami，K．，Yoshida，S．，＆Fujikawa，T．‥Determi
COnCentration anditsisotopic ratioin environmentalmaterials byICP−MS after separation

usingion−eXChangeandextractionchromatography．JAnal．At．5如ctrom．，14，859−865（1−76−3）泌uramatsu，Y．，Hamilton，T．，uChida，S．，Tagami，K．andYoshida，S．：Measuremento
isotopic ratiosin soils from the Marsha11Islarlds usingICILMS．The Science of the Total

Environment．2丁8，15l−159（2001）．

4）Muramatsu，Y．，Yoshida，S．．Tagami，K‥ Uchida，S．and Rdhm，W．：ICP−MS anal
environmentalplutorlium．Plutoniumin the Enviroment，飴dloactlvltYIJ7the血vlmnment（EIsevier Science），＼′ol．1，63−7丁（2001）．

5）Muramatsu，Y．，Yoshida，S．andTanaka，A．：DeterminationofPuconcentrationa
ratioinJapanesesoilsbyHR−ICP−MS、Proceedings，Asia−PacificSymposiumonRadio−Chemistry（ÅPSOR（：2001，Fukuoka，Japan），in press（2002）．
6）Muramatsu，Y．，Rhhm，W．，Yoshida，S．，Tagami，K．，Uchida，S．andWirth，of239puand240puandtheirisotopicratiosdeterminedbyICP一誠Sinsoilscollectedfromthe
Chernoby130−km zone．Enviro托．Sci．＆Technol，34，2913−2917（2000）．
＊1Cohen，R．：Ⅲほards rrom Plutonium Toxicity，Health Ph）・Sics，32，359−379（1977）＊2 金沢大学低レベル放射能実験施設研究概要・年次報告，13，7（1988）＊3 金沢大学低レベル放射能実験施設研究概要・年次報告，12，11（1987）＊4 植頭康裕，宮河直人，片桐裕実，赤津康夫：環境試料中の2ヰIpu測定法の開発，動燃技報，101，75−80（1997）＊5 村松康行，吉田 聡：ICP−MSを用いた環境試料中のPu，U，Thの分析RADIOISOTOPES，48，472−487，（1999）．

−77−

〔解説9〕本分析法の環境試料への適用結果
1．環境試料への適用結果

本法を環境試料（大気浮遊じん、降下物、飲料水、牛乳、葉菜、土壌）に適用した結果を以下に示す。なお、土壌以外の環境試料については、プルトニウム濃度が低いことから、プルトニウム濃度既知の土壌または土壌抽出液を添加した試料についても合わせて
行った。

試料名

分析
供試量
（L）

ICfLMSl）

添加量

240pu

238pu

239＋240pu

0．88 ＊（0，21± 0．15） ＊（0．05± 0．02） ＊（−0．1±0．1） ＊（−0．1± 0．1）
3） 11．7（mBq／試料）

7．7

0．97

11．5 ± 0．4＊（7．9 ± 0．6） ＊（1．1±0．4）

13 ± 20．97 ＊（0．00± 0．04） ＊（0．00± 0．06） ＊（一0．1±0．1） ＊（0．0 ± 0．0）

降下物

飲料水A

239pu

239pu 240pu 回収率

大気浮遊じん（mBq／試料）

α線スイクトりトリー2）

13） 11．7

7．7

0．80

12．7 ± 0．03＊（7．1±1．0）＊（0．3 ±0．3） 17 ± 2

0．92 ＊（0．02± 0．05） ＊（0．04± 0．12） ＊（0．1±0．1） ＊（0．1± 0．1）

2

（蛇口水）
（mBq／L）

飲料水B

23〉

5．8

3．8

0．95

5．7 ± 0．2＊（3．8± 0．6） ＊（0．3 ±0．1） ＊（5．5 ± 0．7）

0．69 ＊（0．02± 0．08） ＊（0．07± 0．31）

2

（蛇口水）
（mBq／L）

2小

2．3

1．5

1．00

2．4 ± 0．2＊（1．4 ± 0．3）＊

本法の分析目標値（表1参照）以下の値

小分析結果の誤差は3回の繰り返し測定による標準偏差である。

いICP−MSで測定後の残液（残存量約1／3）を用いた。計測時間80000秒の値である。

土壌抽出液5g相当量（239pull．7mBq，240pu7．7mBqを含む）を添加した。
4）：加熱土壌Ig（239pu2．3mBq，240pul．5mBqを含む）と土壌抽出液Ig相当量（239pu2．3rnBq，240pul．5mBqを含む）を添加した。

試料名

分析
供試量

IC【LMSl）

添加量

239pu 240pu 回収率
100ml

牛乳A
（mBq／L）

牛乳B（mBq／L）

葉菜A

100m13） 117

0．94
77

100ml

100m14） 23

15

100g

0．68

α線スイクトトリトリー2）

239pu

240pu

＊（0．8 ±1．7）＊（−0．4 ±1．6）＊（−2

239＋240±2）＊（72 ± 4 ） ＊（10 ±5）

114 ± 30．96＊（1 ± 3 ）

＊（2

± 4 ）

0．54

＊（33

＊（19

±13 ）

0．82

＊（0．1± 0．5）

±10 ）

238pu

＊（0．6 ±1．1）

pu＊（3 ± 3 ）210 ±30＊（1 ±2）＊（0 ± 0 ）±3）160 ±20（キヤへヾッ）（mBq／kg）

−↓u−

葉菜B

100g3） 117

77

100g

0．79

＊（67 ± 7 ）119 ± 20．79＊（0．6 ± 0．2）

0．70＊（21 ± 8 ）0．76＊（0．8 ± 0．9）＊（2＊（7 ± 4 ）（キヤへ〜ッ）（mBq／kg）

葉菜C

100g4） 23

15

100g

＊（12 ± 3 ）＊（0．2 ±1．2）＊（−1 ±1）＊（2 ± 2 ）（はうれん草）（mBq／kg）

葉菜D

100g3） 117

77

0．82

＊（76 ± 2 ）116 ± 20．83 ＊（0．2 ± 0．6） ＊（−0．5 ± 3．9）

100g

（ほうれん草）（mBq／kg）

100g4） 23

15

0．80

＊（25

± 5 ）

＊（13 ± 4 ）＊：本法の分析目標値（表1参照）以下の値
分析結果の誤差は3回の繰り返し測定による標準偏差である。

1）
2）

ICfLMSで測定後の残液（残存量約1／3）を用いた。計測時間80000秒の値である

3）

土壌抽出碑5g相当量（239pull．7mBq，240pu7．7mBqを含む）を添加した。
加熱土壌Ig（239pu2．3mBq，240pul．5mBqを含む）を添加した。

4）＊（3 ±3）180 ±20

ICP−MSl）

分析

試料名

（g）

土壌

（Bq／kg）

α線スベタトりトリー2）

供試量

239pu

回収率

240pu

238pu

pu

−加○−

10 3） 0．82

3．0 ± 0．1

10 3） 0．86

2．8 ± 0．2 ＊（1．1± 0．1） ＊（0．20±0．06） 4．2 ± 0．4

10 3） 0．76

2，8 ± 0．1＊（1．1± 0．2） ＊（0．18±0．06） 3．4 ± 0．4

10 3） 0．84

3．0 ± 0．1＊（1．1± 0．1）

10 3） 0．88

2．9 ± 0．2＊（1．2 ± 0．2）

10 3） 0．80

2．7 ± 0．1＊（1．1± 0．2）

平均 0．83±

2．9 ± 0．1＊（1．1± 0．1） ＊（0．16±0．05） 4．0 ± 0．5＊（1． 2 ± 0．1） ＊（0．11±0．05） 4．3 ± 0．4

0．04＊

239＋240

本法の分析目標値（表1参照）以下の値

1）：分析結果の誤差は3回の繰り返し測定による標準偏差である。
IC卜MSで測定後の残繚（残存量約1／3）を用いた。計測時間80000秒の値である。

1000℃で加熱処理後分析に供した。

2．標準試料への適用結果
ICP−MS3）

分析
試料名

α線スベタトロメ‖−

4）

推奨値

供試量
（g）

239pu

回収率

（Bq／kg）

240pu

238pu

（Bq／kg）（Bq／kg）

239＋240pu

238pu（Bq／kg）（Bq／kg）

239十240

pu 240pu／239pu（Bq／kg） （原子数比）

101） 0．58 ＊（0．28±0．02） ＊（0．2 ±0．1）

河底土

（NIST
SRM4350b）

土壌0．51±0．03
10 2）101） 0．75

0．72±0．05 ＊（0．5 ±0．2）101） 0．80

0．74±0．05 ＊（0．4 ±0．1） ＊（0．04±0．03） ＊（1．1±0．2）101） 0．68

0．69±0．05 ＊（0．5 ±0．1） ＊（0．06±0．04） ＊（1．0 ±0．2）5g2） 0．60

7．4 ±0．4（IAEA
SOIト6）

0．105

0．67 ＊（0．32±0．05） ＊（0．1±0．1）

1．04（0．962−
1．11）

−00ーー

土壌

（NIST
SRM4353）
＊
1）
2
2） ）

＊（1．3 ±0．1）＊（0．07±0．10）

本法の分析目標値（表1参照）以下の値
1000℃で加熱処理後分析に供した。

︶

一J
︶

500℃で加熱処理後分析に供した。
分析結果の誤差は3回の繰り返し測定による標準偏差である。

4

ICP−MSで測定後の残繚（残存量約1／3）を用いた。計測時間80000秒の値である。

8．8 ±1．0

0．17±0．02

8．03±0．60

0．0553

〔解説10〕クロスチェック結果
1．クロスチェック配付試料とその調製方法：土壌（平成8年慶 福井県奥越高原で採取した表層土壌）

試料

前処理 ：105℃で24時間乾燥後、2mmのふるいを通し木片及び石僕等を取り除いた。
ふるい下をトップグラインダーを用いて100メッシュ以下に粉砕した後、Ⅴブレンダーを用いて均一に混合し乾燥細土とした。

乾燥細土をマイクロウエーブ灰化装置を用いて、1000℃で2時間加熱後、乳鉢を用いて粉砕・混合して加熱土壌とした。
配付試料：乾土10g相当分の加熱土壌をポリエチレン容器に分散し、各機関に3ボトル配付した。

2．参加機関金沢大学、日本原子力研究所、核燃料サイクル開発機構、日本分析センター

3．装置及び測定条件

参加機関が用いたICP質量分析装置および測定条件を以下に示す。
A

分析機関
装置

B

YOKOGAWAJMS−PLASMAX2 HP4500
JEOL

C

D

YOKOGAWAPMS−2000JMS−PLASMAX2

超音波ネデライダー CETAC社製 CETAC社製
U−5000AT＋
分解能（amu￣1）500

積分時間（sec）

60

測定回数（回）3

CETAC社製

U−5000AT＋（同軸型〉

U−5000AT＋

500
30
3．

−82−

70

60

5

3

4．クロスチェック結果ICP−MSl）

α線スベタトロメ川一之）

分析機関 分析
供試豊

A

B

C

D

平均

239pu

回収率

240pu

（g）

（Bq／kg）（Bq／kg）

10

1．7 ±0．1

1．3 ±0．110

1．9 ±0．2

0．7 ±0．110

1．8 ±0．2

0．9 ±0．2

239十240pu

238pu（Bq／kg）（Bq／kg）

10

0．91

1．9 ±0．110

0．89

1．8 ±0．1

10

0．畠4

10

0．71

2．2 ±0．1

く0．7 3〉 2．8 ±0．4 3〉

10

0．79

2．0 ±0．1

く 0．7 3〉 3．3 ±0．5 3）

10

0．69

2．0 ±0．1

0．6 ±0．2 3〉 3，4 ±0．5 3〉

10

0．83

2．1±0．1

1．4 ±0．1

0．1±0．1」）

2．9 ±0．3 4〉

10

0．95

2．0 ±0．1

1．2 ±0．1

0．2 ±0．14〉

2．9 ±0．3 4〉

10

0．74

2．5 ±0．1

0．79

2．0 ±0．2

1．1±0．1
1．1士0．1

1．8 ±0．1

1．1±0．1

L4 ±0．1

1．1±0．2

1）：分析結果の誤差は3回の繰り返し測定による標準偏差である。

2〉：ICP一組Sで測定後の残液（残存量約1／3）を用いた。

3）：計測時間20000秒の値である。
4〉：計測時間80000秒の値である。
5〉：定量値の誤差が大きいことから、平均値は算出しなかった。

ー83−

0．1±0．1
4） 3．9 ±0．4 4）
5）

3．2 ±0．4

（付録）〔付録1〕プルトニウム同位体の核データと比放射能
表A一ト1プルトニウム同位体の核データと比放射能

主な放射線の種類

核種 半減期壊変形式

Bq／g

・エ擁ギー・放出率

MeV（％）
238pu

2．851y

主な生成反応（g／Bq）

100％ α5．721（27．6）
5．768（72．4）

α237pu 45．3 d EC

235u（α，3n）＝6Np→

23Su（α，2n）＝TNp（d，2n）lOO％
α0．0033％

238pu

87．7 y100％

α230pu 2．413

α 5．456（28．5）

5．499（71．5）
α

100％

6．34
2ヲさ恥一斗
×1011（1．58 ×10￣1り

α 5．105（11．5）
5．144（15．1）

×10■y212cロ・・→

2．30
239Np・→×109

5．157（73．3）
2＝pu 6．57
×103y

α

100％

α 5．124（26．4） 8．40
℡30pu（n，γ）
×100
5．168（73．5） （1．19 ×10￣10）241pu 1孔36 y β岬100％

3．82×1012 23gpu（n，γ）琶
（2．62×10￣lり

α0．00245％

242pu 3．76

α

100％

×105y
＝1pu 8．1
×10Ty

α 4．856（23） 1．46
＝9pu（n，†）ユ
×108
4．901（77） （6．83 ×10￣9）

α 〜100％ α 4．456（19．4）
SF 〜0．1％
4．589（80．6）

SF：自発核分裂

出典：放射線データブック 地人書館（1982）−84岬…Pu（爪，γ）5

〔付録2〕プルトニウム迅速分析法の流れ図
1．プルトニウム迅速分析法の概略

図A−2−1にプルトニウム迅速分析法の概略を示す。

2．試料の乾燥一炭化一灰化
それぞれの試料を乾燥一炭化一灰化する条件の一例を以下に示す。
（マイクロウエーブ灰化装置：マイルストーン社製MSL−1200PYRO）

灰化

種類 供試量

乾燥・炭化
設定温度

土壌

10g

牛乳

100皿l 磁製皿、ガスコンロ
加熱時間：40分

100g

葉菜

電子レンジ（家庭用）

高周波出力：500W，
加熱時問：25分

高周波出力

（℃）

（W）

（分）

500

500

100

250
500
600

350
500
500

60
90

250
500
600

350
500
500

45

60
90

45

3．マイクロウエーブ分解装置の分解条件
マイクロウエーブ分解装置を用いて、それぞれの試料を分解する条件の一例を以下に示す。（使用機器：マイルストーン社製MSレ1200MEGA）

分解条件
種類

分解容器

分解液
（W） （分）大気浮遊じん 高圧分解容器
硝酸−フッ化水素酸（容量：100皿1） 混合溶液 20皿1
土壌♯

大容量分解容器 硝酸−フッ化水素酸 350（容量：260山） 混合溶液 20山

降下物、
高圧分解容器硝酸−フッ化水素酸
飲料水、葉菜 （容量：100ml） 混合溶液 20Ⅱ】l
牛乳

高圧分解容器硝酸 20ml（容量：100ml）

350 10400 205400 25350 10400 20350400＊：分解後、デカンテーションにより分解液を別容器に移した後、新たに分解液を入れ、同様の条件で再度分解し、分解液を合わせる。
−85−

Pu＝への調整（亜硝酸ナトリウムを使用）
t2

Puの分離・精製
陰硝酸系

1−5 1−定−ペ

（酢酸系

陰

容

m

定

l

ICP−MS測定（23gpu，2．Opu）

測

メ
ロ

電ク

ス

線
α

着卜

残液（〜9皿1）
トリー（238pu，2ユ9＋2

図A−2−1緊急時プルトニウム分析法概略図pu）

4．プルトニウムの分離・精製
プルトニウム抽出液

ろ液（50〜60ml）

残造←硝酸（3†2）30Ⅰ山←塩酸（5†1）30ml←ヨウ化アンモニウム溶液（5W／V％）

一塩酸混合溶液（容積比3：7）30ml

酢酸（4皿Ol／L）5皿1
加温

酢酸（4mol／L）2．5ⅢlX 3回（移し替え）
ウラン含有量のミニカラムM←酢酸（4皿01／L）20ml（Dowexl‡8

低い試料の場合は省略

100〜200mesh，
2皿1）

（酢酸系）

蒸発乾固

硝酸（1†13）10ml
加温

硝酸（1＋13）2．5mlx 4回（移し替え）
25皿1定容l ICP−MS測定（239pu，2．Opu，242pu）
ま 測定残液（〜10皿l）
蒸発乾固
硫酸（1＋9）5皿1
加温

メチルレッド（0．1％）1滴
アンモニア水（1＋1） 中和
硫酸（1‡9）2〜3滴

電着（0．5A，2時間）
トリー（238pu，239＋2

α線スペクトロメ

pu，242pu）

図A−2−2緊急時プルトニウム分析流れ図（プルトニウムの分離・精製）−87−

5．ICP−MS測定条件

分離・精製した試料をICP−MSでプルトニウムを測定する時の条件の一例を示す。
装置：ICトMS
超音波ネブライザー

測定条件：周波数
RFパワー

日本電子製JMS−PLASMAI2CETAC製 U−5000AT＋
40．68 MHzl．2 kW

プラズマガス流量
補助ガス流量キャリアーガス流量
試料導入量
分解能

検出器印加電圧14 L／皿im

O．3 L／minl．O L／min
l．8 皿1／min
500
2000 V

測定皿／z239．240，242

積分時間
測定回数

60 sec3 回−88−

〔付録3〕内標準法によるICfLⅧS測定（回収率の測定）
プルトニウムの回収率を求めたい場合は、ICP−MS測定溶液に内部標準l）として一定量のタリウムを添加し、Pu−242標準溶液と共に測定してPu−242の検量線から測定溶液中のPu−242
濃度を求める方法がある。

1．ICP−MS測定溶液の調製方法（1）ミニカラム分離後の溶液をホットプレート上で蒸発乾固する。
（2）硝酸（1†13）10mlを加え、時計皿を被せホットプレート上で加温する。
（3）硝酸（1113）を用いて25皿lメスフラスコに移す。

（4）タリウム標準溶液（Tl：0．625J」g／皿1、硝酸溶液）1mlを加える。
（5）硝酸（1†13）を加えて定容とし、ICP⊥MS測定溶液とする。

2．Pu−242標準溶液の調製方法（1）Pu−2420，10，50，100InBqを各メスフラスコ（容量：50皿l）に分取する。
（2）タリウム標準溶液（Tl：0．625〟g／皿1、硝酸溶液）1皿lを加える。
（3）硝酸（1＋13）を加えて定容とし、ICP−MS測定標準溶液とする。

＝：ICP−MS測定の内部標準に用いる元素（核種）の条件を以下に示す。
（D 測定核種の質量数が近い。
② 物理的及び化学的性質が測定元素に近い。

③ 分析試料に含まれている量が、測定において無視できる量以下である。または、分離課程で除去される。
④ アルゴンまたは硝酸等とプラズマ中で結合して、測定核種の質量と同じ質量の分子イオンを生成しない。
環境中のプルトニウム同位体の分析において、この条件に一致する核種はプルトニ
ウム同位体のうち半減期の長いPu−242とPu−244があるが、Pu−242は本分析法のトレーサーとして既に使用しており、Pu−244は人手が困難である。また、放射性核種または同位体を内部標準として用いるのは一般的な方法ではない。

このため、質量数が比較的近く、天然の存在量が少なく、測定に影響する分子イオンが生成し難いタリウムを用いた。（詳細は〔解説4〕を参照）−89−

3．ICP−MS測定条件の一例
測定機器：日本電子製JMS−PLASMAX2（超音波ネプライザ〜併用）

測定項目 m／㌢ 印加電圧 測定時間 繰り返し測定回数
（Ⅴ）

＝3T1
23】pu
琶40pu
21℡pu

208
239
240
242

600
2000
2000
2000

（秒）

（回）

10
60
60
60

3
3
3
3

4．計算方法（1）プルトニウムのそれぞれの同位体についてタリウムとのシグナル比を求める。
（2）標準溶液のPu−242について、横軸にPu−242濃度（mBq／m卜→pg／ml）、縦軸にシグナ

ル比をプロットして検量線を作成する。（一例を図か3−1に示す）（3）測定溶液のPu−242についてのシグナル比からPu−242濃度を読み取り、Pu−242量を求め（溶液量を乗ずる）、添加値との比から回収率を算出する。
（4）Pu−242の検量線を用いて、Pu−239とPu−240についてのシグナル比から、Pu−242と同様にPu−242濃度（pg／n）l）を読み取り、Pu−239とPu−240濃度に換算する。（239／242または240／242を乗ずる。）（5）Pu−239とPu−240量（pg）を求め、回収率及び分析供試量で除し分析試料中のPu−239とPu−240濃度（pg／kg）を算出する。
（6）Pu−239とPu−240濃度（pg／kg等）を放射能濃度（Bq／kg）に換算する。

図A−3−1Pu−242検量線の一例−90−

〔付録4〕プルトニウムの使用にあたって
本分析法において、トレーサーとして使用するプルトニウム（Pu−242等）は、原子力基

本法の「核燃料物質、核原料物質、原子炉及び放射線の定義に関する政令」の中で核燃料物質として定義され、「核燃料物質、核原料物質及び原子炉規制に関する法律」により規制される。
使用にあたって、核燃料物質使用許可が必要である。また、すでに核燃料物質使用許可を得ている場合でも、ICP一班S測定等によって使用場所が拡大する際には、核燃料物質の使用に係る変更の許可が必要である。

なお、申請に関する詳細については、文部科学省科学技術・学術政策局原子力安全課原子力規制婁及び文部科学省科学技術・学術政策局原子力安全課保障措置室に相談のこと。

−91−

〔付録5〕参考文献

1）Mark Hollenbach，James Grohs，Marilyn Kroft，and StephenMamich，Determination

of23OTh，234u，239pu，and240puinSoilsbyICP−MSusingFlow−InjectionPreconcentration，
99−115，（1995）

2）s．M．Jerome，D．Smith，M．J．Woods and S．A．Woods，Metrology of Plutonium f
EnvironmentalMeasurements，Appl．Radiat．Isot．Vol．46，No．1l，Vol，4
1145−1150，（1995）
3）p．J．Kershaw，D．S．Woodhead，M．B．Lovett and K．S．Leonard，Plutonium from
Reprocessing Operations−Its behaviourin theMarine Environment，Appl．Radiat・

Isot．Vol．46，No．11，Vol．46，No．11，112卜1134，（1995）

4）J．S．Crain，L．L．Smith，Y．S．Yaeger，and J．A．Alvarado，Determinationoflo
actinidesin soilleachates byinductively coupled plasma−maSS SPeCtrOmetry，JournalofRadioanalyticalandNuclearChemistryArticles，Vol．194No．1，133−139，（1995）

5）L．L．Smith，J．S．Yaeger，E．P．Horwitz，H．Diamond，R．Chiarizia，Improveds

method for determining actinidesin soil，Journalof Radioanalyticaland Nuclear
Chemistry，Articles，Vol．194，No．1，15ト156，（1995）
6）RemoChiappini，Jean・MichelTailladeandSophieBrebion，Developmentofa

High・SenSitivityinductivelyCoupledPlasmaMassSpectrometerforActinide
MeasurementintheFemtogramRange，JounalofAnalyticalAtomicSpectrometry，

Vol．11，497・503，（1996）
7）加藤尚之、高松信樹、今橋正征、相川嘉正，ICP−MS法による温鉱泉水および岩石中の微量元素の定量，温泉科学，47巻、第2号，45−55，（1997）
8）JamesCizdzei，VernonHodge，、andScottFaller，ResoIvingNevadatestsiteandglobalfalloutplutoniuminatticdustandsoilsusing137cs／239

240puactivityratios，Personalcommunication，Kelley，J．，Pacific Northwest Laboratories，Richland，W
99352，99352，67−75，（1998）9）Egorov，J．W．Grate，J．Ruzicka，Automation of radiochemicalanalysis by flow
injection techniques：Am−PuseparationusingTRU−reSinsorbent extractioncolumn，JournalofRadioanalyticalandNuclearChemistry，Vol．234，No．1−2，231q235，（1998）

10）JamesV．Cizdziel，VernonF．Hodge，ScottH．Faller，Plutoniumanomaliesinat
dust and soils atlocations surrounding the Nevada test site，Chemosphere Chem．

BioIToxicoIRelat Environ Probl，Vol．37No．6，1157−1168，（1998）11）］．Herrmann，H．Nies andI．Goroncy，Plutoniumin the deeplayers of theNorwegianandGreenlandseas，RadiationProtectionDosimetry，Vol．75No．l−4，237−245，（1998）
12）stefan Sturub，Henning Dahlgaard and Steffen Chen Nielsen，Highresolution
inductively coupled plasma mass spectrometry for the trace detertnination of

plutoniumisotopes andisotope ratiosin environn）entalsamples，Journalof

AnalyticalAtonic Spectrometry，13，1321−1326，（1998）
13）Ahmed E．Eroglu，Cameron W．McLeod，Kinson S．Leonard，David McCubbin，

Determination ofplutoniumin seawater using co−PreCipitation andinductively
coupledplasmamassspectrometrywithultrasonicnebulisation，SpectrochimicaActa

Part B，B53，1221−1233，（1998）
14）A．B．MacKenzie，G．T．Cook，P．McDonald＆S．R．Jones，Theinfluence−92−

Timescales and Re−dissolution Processes on the Distribution of Radionuclidesin

NortheastIrishSea Sediments，］．Environ．Radioactivity，Vol．39，No．1，PP．
（1998）

15）c．Apostolidi，s，R■mOlinet，P・Richir，M．Ougier and K．Mayer，Developm9nt an
Validation of a Simple，Rapid and Robust Method for the ChemicalSeparation of
Uranium and plutoniurn，Radiochim．Acta，83，2ト25，（1998）16）Y．Manara and A．Kudo，Probability of production of Mobile Plutoniumin
Environments of Soiland Seditnent，Radiochim．Acta，82，399−LlOLl，（1998）17）G・L・Silver，Ternperatureandpentavaleptplutonium，JournalofRadioanalyticaland
Nuclear Chemistry，Vol．230，No．卜2，289，（1998）18）＼．Lu，K．S．Kung，C．F．V．Mason，J．R．Triay，C．R．Cotte

ll．E．G．Pappas，RemovalofPlutonium−239and Americium−2LllfromRocky Flats Soilby

Leaching，Environmentalscience＆Technology，VoL32，No．3，370蠣374，（19919）軋011uiMboulou，C．Hur七gen，K．Ho蝕ens＆C．Vandecasteele，VerticalDistribution
in theKapachiSoilofthePlutoniumIsotopes（238pu，ヱ39・240pu，241pu），OfZ41Amandof
243・244cm，EightYearsAftertheChernobylAccident，J，Environ．Radioactivity，Vol．3
Ⅳ0．3，23卜237，（1998〉20）JiaGuogana，C．Testa，D．Desideri，F．Guerra，C．Roselli，Sequentialseparatio（
determinaもionofplutonium，americium−241andstrontium−90insoilsandsediments，JournalofRadioanalyticalandNuclearChemistry，VOl．230，No．卜2，2l−27，（19921）H．R叩eback，M．Skalberg，Separationofneptuniu叫plutonium，americiumandcurium
from uranium with d卜（2−ethylhexylトphosphoric acid（持DEHP）for radiometric and

ICP−11S analysis．，Journalof Radioanalyticaland Chemistry，Vol．235，No．1−

229−233，（1998）22）Ian Crou串ce，Phillip Warwick，Rex Taylar，Stephen Dee，Rapid procedure for
Plutoniumand uranium determinationin so．ils using a borate fusion．followed byion−eXChangeandextractionchro血atography，AnalyticaChimicaActa，371，217−22（1998）

23）村松康行，環境試料申の御Pu／239pu比の測定とそれが意味するもの，JAERトConf99−001，
4−11，（1999）24）村松康行、吉田聡，ICP−MSを用いた環境試料中のP。，U，Th の分帆Radioisムtopes，48，
472−487，（1999）25）R．S．SidhuandP．Hoff，RapidDeterminationofEnvironmentalPlutoniuminLar

Water Samples by Means of隠anganese Dioxide Co−PrecIPitation and Extraction

Chromatographic Separation，Radiochim．Acta84，1999，84，89−93，（1999）−93−本分析法の制定に関する調査検討、及び本マニュアルの作成は、下記の方々のご協力を得て行いました。ご尽力に対し深く御礼申し上げます。

秀啓一博
康

田
石内村本
口
嶋上松 田本崎本

彰久章也夫政秀 子雄人幸行光夫一儀
正 武
和兼哲文重吉和英浩博康重隆慎改

貝俣村島頭藤本泉村藤石磯猪今岩植加岸小小佐裏白殿中橋樋福村村森森山山

馨治介朗香清裕平士

野黒

上

元金沢大学
（財）原子力研究バックエンド推進センター（財）日本分析センター

日本原燃株式会社
鹿児島県（株）環境管理センター、放射線審議会測定部会長
核燃料サイクル開発機構
日本原子力研究所（財）日本分析センター

放射線医学総合研究所
金沢大学（財）日本分析センター（財）日本分析センター

元立教大学
新潟県

（社）日本アイソトープ協会
茨城県（財）日本分析センター（財）日本分析センター

日本原子力研究所

放射線医学総合研究所
動力炉・核燃料開発事業団（財）日本分析センター
東北大学
金沢大学

（敬称略・五十音順）（所属は、ご協力を頂いた時点における所属機関名を記した。）

放射能測定法シリ ーズ

1． 全ベータ放射能測定法

昭和51年 9月（2訂）2． 放射性ストロンチウム分析法

昭和58年12月（3訂）3． 放射性セシウム分析法

昭和51年 9月（1訂）4． 放射性ヨウ素分析法

平成 8年 3月（2訂）5． 放射性コバルト分析法

平成 2年 2月（1訂）6． NaI什Dシンチレーションスペクトロメータ

昭和49年 1月

機器分析法

7． ゲルマニウム半導体検出器による

平成 4年 8月（3訂）

ガンマ線スペクトロメトリー

8． 放射性ジルコニウム分析法

昭和51年 9月

9． トリチウム分析法

平成14年 7月（2訂）10．放射性ルテニウム分析法

平成 8年 3月（1訂）11．放射性セリウム分析法

昭和52年10月

12．プルトニウム分析法

平成 2年11月（1訂）13．ゲルマニウム半導体検出器等を用いる

昭和57年 7月

機器分析のための試料の前処理法

14．ウラン分析法

平成14年 7月（2訂）15．緊急時における放射性ヨウ素測定法

平成14年 7月（1訂）16．環境試料採取法

昭和58年12月

17．連続モニタによる環境γ線測定法

平成 8年 3月（1訂）18．熱ルミネセンス線量計を用いた環境γ線量測定法

平成 2年 2月（1訂）19．ラジウム分析法

平成 2年 2月

20．空間γ線スペクトル測定法

平成 2年 2月

21．アメリシウム分析法

平成 2年11月

22．プルトニウム・アメリシウム逐次分析法

平成 2年11月

23，液体シンチレーションカウンタによる

平成 8年 3月（1訂）

放射性核種分析法

24．緊急時におけるガンマ線スペクトロメトリー

平成 4年 8月

27．蛍光ガラス線量計を用いた環境γ線量測定法

平成14年

28．環境試料中プルトニウム迅速分析法

平成14年

7

平成 8年

7

26．ヨウ素−129分析法

3

平成 5年

9

25．放射性炭素分析法

月 月 月 月のための試料前処理法

環境試料中プルトニウム迅速分析法

平成14年 7月31日 第1刷 発行

発 行 所

タ

電V

＼メ．ヽ1′

㌫鍼

り﹈︵︵

A−

たV nV

町531

れtV

ン

5

王267

山

2

．丘7−

﹂T

qくHV

2

一一一

∧XV

区

セ

析

稲343

毛

市

分

本

一4

︷ュV

A−A−

日

3

4

〒263−0002

千︵︵︵

話

電

Ⅹ

F A

千︶︶︶
県

財r 団 法 人

2