一般講演
9 月 7 日（木）2A01 – 2A06 : A 会場
2B01 – 2B06 : B 会場

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Usuda et al. (2007), Environ Health Prev Med, 12,Đ

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[1] Y. Takagai et al., Analytical Method, 6 (2014) 355-362
Trial measurements of 90Sr with accelerator mass spectrometry
HOSOYA, S., SASA, K., TAKAHASHI, T., HONDA, M., SATOU, Y., TAKANO, K., OCHIAI, Y.,
YAMAGUCHI, K., SUEKI, K.

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[1] Q. Hu, P. Zhao, J.E. Moran, J. C. Seaman,, 78, 185-205 (2005).

Speciation analysis of 129I from the Fukusima Dai-ichi Nuclear Power Plant accident in natural samples
HONDA, M.,TAKAKU, Y., MATSUZAKI, H., SASA, K., SUEKI, K.

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2A04

6 MV タンデム加速器質量分析装置を用いた長寿命放射性核種の超高感度検出技術の開発(筑波大学 1、金沢大学 2)○笹 公和 1、高橋 努 1、細谷 青児 1、高野 健太 1、
落合 悠太 1、本多 真紀 1、太田 祐貴 1、松尾 一樹１、松中 哲也 2、坂口 綾 1、
末木 啓介 1【緒言】 6 MV タンデム加速器による加速器質量分析(AMS: Accelerator Mass Spectrometry)装置[1]が、2016 年から筑波大学において稼働を開始した。14CAMS では、0.2 %の測定精度と約60,000 年のマシンバックグラウンド（0.04 pMC）を達成している。またその他に、 10Be, 26Al,
36
Cl, 41Ca, 129I 等の超高感度検出が可能となっている。6 MV タンデム加速器質量分析装置における、長寿命放射性核種の超高感度検出技術の開発状況について報告する。
【実験】 筑波大学 6 MV タンデム加速器システムは、ペレトロン型タンデム(National Electrostatics
Corp., USA 製, 18SDH-2)と 5 台の負イオン源および 12 本のビームラインから構成されている。国内最大規模となる 6 MV タンデム加速器質量分析装置の極微量核種検出ラインには、22.5°静電分析器と 5 枚電極型ガスΔEE 検出器が設置されている。また、40 試料を装填できる Cs スパッタ型
負イオン源(MC-SNICS)が 2 台備わっている。そのうちの 1 台は 14C-AMS のために、CO2 ガスから直接 Cを引き出すことが可能なハイブリット型固体/ガス負イオン源となっている。6 MV タンデム加速器質量分析装置では、10Be, 14C, 26 Al, 36Cl, 41Ca, 129I 等の多核種の高感度 AMS による核種測定が可能である。加速粒子のビーム条件及び検出器等の設定については、PHITS コードを用いて事前にシミュレーションを行った。
【結果】 10Be の測定では、10BeOを加速電圧 6.0 MV で加速して、20.3 MeV の 10Be3+を検出する。
ガスΔEE 検出器の入口にアブソーバーセルを設置して、妨害となる 10B を除去する手法を開発した。10BeAMS のマシンバックグラウンドとしては、10Be/Be 比で 2 × 1015 以下を得ている。14CAMS
では、加速電圧 5.0 MV により、荷電数 q = 4 を用いて 25.0 MeV での AMS 試験測定を実施した。
14
CAMS の試験測定結果として、マシンバックグラウンドが 14C/12C 比で 2.4 × 1016 となり、測定精度
は 0.2%となった。26Al では、加速電圧 6.0 MV を使用しており、36.0 MeV の 26Al5+を検出する。
26
AlAMS のマシンバックグラウンドは、26Al/Al 比で 1 × 1016 以下となっている。36Cl については、加速電圧 6.0 MV で荷電変換に炭素フォイルを用いて荷電数 q = 8 として、54.0 MeV での AMS 試験
測定を実施した。試料装填方法などを工夫して妨害となる 36S を除去して、36C/Cl 比で 3 × 1015 のマ
シンバックグラウンドを達成している。41Ca については、Ca の電子親和力が低いことから、CaF2 試料
から負分子イオンの 41CaF3を引き出した。加速電圧 6.0 MV により炭素フォイルを用いて荷電数 q =
5 を選択して、32.5 MeV の 41Ca5+を検出する手法を開発した。これまでに、検出器ガス種類と圧力の調整および入射窓に 75 nm 厚の Si3N4 膜を用いて、41Ca/Ca 比で 3 × 1015 のマシンバックグラウンドを得ている。また 129IAMS では、加速電圧 5.0 MV により 129I5+を検出して、129I/127I 比で 1013 台の測定を可能としている。129IAMS の測定精度としては、約 1%の評価を得ている。
【まとめ】 6 MV タンデム加速器質量分析装置の初期試験として、10Be, 14C, 26Al, 36Cl, 41Ca, 129I の高感度検出に成功した。今後、90Sr 等の他核種の高感度 AMS 試験測定を実施して、極微量の長寿命
放射性核種の検出について、システム性能評価を実施していく予定である。
参考文献[1] K. Sasa et al., Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 361 (2015) 124-128.
Development of ultrasensitive detection techniques for long-lived radionuclides with the 6 MV tandem
accelerator mass spectrometry system
SASA, K., TAKAHASHI , T., HOSOYA, S., TAKANO K., OCHIAI Y., HONDA M., OHTA Y.,
MATSUO K., MATSUNAKA T., SAKAGUCHI A., SUEKI K..

－ 50 －

－ 51 －

2A06

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࠙ཧ⪃ᩥ⊩ࠚ [1] A. Wallner, J. Feige, N. Kinoshita, M. Paul, et al., Nature 532, 69-72 (2016).
Search for extraterrestrial 60Fe and 244Pu in manganese crusts
KINOSHITA, N., WALLNER, A., FROEHLICH, M. B., HOTCHKIS, M., FEIGE, J., PAUL, M.,
PAVETICH, S., TIMS, S. G., FIFIELD, L. K., SCHUMANN, D., HONDA, M., MATSUZAKI, H.,
YAMAGATA, T.

－ 52 －

B 1

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Chemical reaction and property transformation of cesium during concentration reduction process using
chlorination-volatilization treatment
KINOSHITA, N., JIAO, F., NINOMIYA, Y., HONDA, M., SUEKI, K., ASADA, M., KAWAGUCHI,
M.

－ 53 －

B

Removal of iodide in water by bismuth-based adsorbents(Department of Earth and Planetary Science, Graduate School of Science, The
University of Tokyo) ‫ۑ‬Sang-Ho Lee, Yoshio Takahashi[Introduction] Radioactive iodine (I) is an inevitable radioactive contaminant from the processing of
nuclear power plant and nuclear accident. Iodine is highly toxic to human and its exposure increases
incidences of thyroid cancer, leukemia and metabolic disorders. In general, the dominant chemical
species of iodine in solution are iodide(I-) and iodate(IO3-): iodide can be more easily absorbed than
iodate to human thyroid. Therefore, the effective management of iodide in water is important toimprove public health and sustainability of nuclear power industry. Recent studies have shown thatsilver-based adsorbents such as silver oxide, silver-impregnated activated carbon and iron oxide are
effective for the removal of iodide in water. Although the silver-based adsorbent has provided effective
removal of iodide species in wastewater, high cost is still a challenge to its field application. In orderto overcome this limit of silver-based material in wastewater treatment system, various adsorbentssuch as copper oxide, graphene oxide and manganese oxide have been investigated in an attempt todevelop cost-effective adsorbents. Recent studies also have reported that bismuth is one of thepromising material for the removal of iodine in wastewater. In this study, various types ofbismuth(Bi)-based materials were studied as promising adsorbents for the replacement of silver-based
adsorbents.
[Materials and methods] In order to investigate the feasibility of iodide adsorption in water by thebismuth-based adsorbents, several types of bismuth-based materials such as bismuth oxide, bismuth
nitrate, bismuth carbonate and bismuth-containing Mg/Al layered double hydroxide (Mg/Al/Bi LDH)
were prepared by facile co-precipitation method using sodium hydroxide and sodium carbonate. In
addition, each adsorbents were calcined at different temperature (200 to 600 °C) to investigate theadsorption efficiency by the difference of their crystallographic properties. Iodide adsorption
experiments were carried out using sodium iodide (NaI) solution and the concentration of iodide wasanalyzed by ion chromatography.
[Results and Discussion] The results showed that calcined Mg/Al/Bi LDH shows the higher
adsorption capacity (140 mg/g) than bismuth oxide (71 mg/g), bismuth nitrate (30 mg/g), bismuthcarbonate (102 mg/g) and even in calcined Mg/Al LDH (96 mg/g). This results can be originated fromthe porous structure of Mg/Al/Bi due to the formation of layered structure. The Mg/Al/Bi LDH was
successfully applied to removal iodide in laboratory experiments. Thus, this material can be regarded
as a competitive candidate in the future research of iodide removal in wastewater.

Removal of iodide in water by bismuth-based adsorbents
LEE, S.-H. and TAKAHASHI, Y.

－ 54 －

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Removal and Recovery of Cesium by Heteropolyacid Salts from High-Level Radioactive Waste
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The effect of quench and its reduction for direct measurement of tritium in green tea
TOGARI, A., AZUMA, K., ZHOU, Q., HATANO, Y., HARA, M., CHIKADA, T., OYA, Y.

－ 56 －

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【結果】
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1. T. Miura, R. Okumura, Y. Iinuma, S. Sekimoto, K. Takamiya, M. Ohata, A. Hioki: J. Radioanal. Nucl.
Chem., 303, 1417-1420, 2015

Evaluation of calibration curve in neutron activation analysis
MIURA, T.(NMIJ)－ 57 －

2B06

光量子放射化分析のための光核反応収率の測定（首都大）○大浦泰嗣，寺岬仁志，山口優貴，池田瞳，黒岩憲明，遠藤勇，

三浦義隆，田中義久【はじめに】
放射化分析法の一つである光量子放射化分析法(PAA)は，電子の制動放射線を用いた(γ, n）反応を利用するが，中性子による(n,γ)反応を利用する中性子放射分析法(NAA)ほど利用されていないのが現状である．この理由はいろいろあると思うが，PAA を利用する上で不便な点の一つは，NAA の様にまとまった核反応断面積データがそろっていないことである．そのため，どれくらいの誘導放射能が生成するか計算が困難であり，このことが PAA の利用が少ない理由のひとつではないかと考えている．Segabade ら 1)の PAA の書籍に掲載されている表は，もっともよく整備されている PAA のための反応収率に関するデータ(E0 = 30 MeV で 1 時間照射した時の誘導放射能比)の一つであると思われる．そこで，これらの値を確認すると共に，掲載されていないエネルギーの制動
放射線を照射した時の核反応収率を測定している.
【実験】 炭素から鉛の単体，酸化物，あるいは塩化物の試薬約 50 mg を Al 箔で包み，直径 10 ｍ
ｍまたは 8 ｍｍのペレット状の照射試料を作った．これを同じ直径の Ni 箔とともに石英管に封入し，東北大学電子光理学研究センター(ELPH)または京都大学原子炉実験所(KURRI)の電子線形加速器にて最大エネルギー(E0)が 20MeV〜30MeV の制動放射線を 5 分間～30 分間照射した．照射後，適度な時間をおいて，試料を Ge 半導体検出器で複数回測定し，光核反応収率を 58Ni(γ, n)57Ni 反応収率との比として求めた．
【結果と考察】図１に ELPH にて最大エネルギー
30 MeV の制動放射線で照射した時の反応収率比を
標的核質量数(At)に対して示す．概して，反応収率
比は At の増加と共に，系統的に増加したが，大きく外れる核種もあった．基準とした 58Ni の収率比を×で示したが，系統性よりも低い．また，○で示した核異性体を生成する反応収率比は，●の基底状態核よりも収率が小さく，これらは相対的に生成しにく
いことがわかった．KURRI の加速器を用いて，一部の元素で反応収率比を測定したが，照射方法が異なることにかかわらず，反応収率比はほぼ同じであった．一方，本研究で得た反応収率比は Segabade らの
図１ ELPH における E0 = 30 MeV での反値よりも小さいことが多かった．E0 が 20 MeV での応収率比．×は 58Ni の収率比，○は核反応収率比は，30 MeV での値よりも At が大きい領
異性体を生成する反応収率比を示す．
域では高く(1〜3 倍)，At が小さい領域では低い(〜
点線は目安．
70%)傾向が見られた．これは，巨大共鳴が生じるエ
ネルギーが At が小さいほど高いことに対応していると考えられる．講演では，反応収率比を用いたシングルコンパレータ法による標準試料の定量結果についても報告する．
1) C. Segabade et al., "Photon Activation Analysis" de Gryter (1983).

Radiochemical measurement of photonuclear reaction yields for photon activation analysis.
OURA, Y., TERASAKI, H., YAMAGUCHI, Y., IKEDA, H., KUROIWA, N., ENDO, I., MIURA, Y.,TANAKA, Y..

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