Tsukuba-AMS

E-E検出器（ ガス検出器と半導体検出器 ）AMS ion source

・何をする装置ですか

36Cl、36Sの2次元のスペクトル縦軸・・カウンターガス中で損失した粒子のエネルギー ( E)
横軸・・半導体検出器に到達した粒子のエネルギー (E)35Cl12C 3

物質中に極微量に含まれている元素を高感度に測定する装置です。

120°mag.

Inflection mag.

36Cl-

・どういう原理ですか

広島原爆試料中の36Cl測定

35Cl- =

36Cl

AgCl = 2mg
36S

ΔE-E detector

E

目的元素をイオン化し加速器と粒子弁別技術を駆使して、元素１個１個を測定します。
本学独自の“マルチ分子パイロットビーム法”により実現されています。

Vt=9MV

36Cl13+45°mag.

・どういう特長があるのですか
現存する質量分析装置の中でトップ級の高い分析感度をもっています。（～１０１４）

36Cl-Kannonji Temple

Stripperfoil ( C )・どういう元素を測定するのですか

Analyzing
mag.

12C3+

36Cl9+

筑波大学AMS概念図

存在量が極めて少ない長寿命放射性同位元素の測定を最も得意としています。
36Cl、26Al、41Ca、129I、14C、10Be、……….

筑波大学AMSグループ
筑波大学
長島泰夫、関 李紀、笹 公和、高橋努、末木啓介、田瀬則雄、戸崎裕貴、松広岳司、新井大輔
KEK 三浦太一、別所光太郎、松村宏
都立大学 大浦泰嗣
広島大学 星正治、葉佐井博巳
原爆放射線影響研究所 藤田正一郎

Reagent (AgCl)
36S

6×10-15

E- EE

短い時間でも測定できます。（５～３０分）

Switching
mag.

36Cl

12111098765432
1

36Cl9+

2nd stripper
foil ( C )E- EE

deflector（8°）

少ない試料でも測定できます。（～１mg）

2.22×10-10Kannonji
1.54×10-13
Temple36Cln+

１０京個のサッカー球の中にあるたった1個のラグビー球を検出する能力があります。

36Cl

お問合せ先 (お気軽にどうぞ)nagashima@tac.tsukuba.ac.jp029-853-4461

36SE- E

３ 環境中に存在する塩素36測定

２ 広島原爆中性子線量再評価

日本各地で採取した土壌中に含まれる36Cl量をTsukuba-AMSで求め、日本における36Cl分布を調べた。

原爆中性子により花崗岩中に生成された36Cl量をTsukuba-AMSで測定し熱中性子線量強度を求めた。
測定結果は原爆線量評価システム”DS02”の評価と良い一致を示し、DS02の有効性を初めて明らかにした。

1.

36Cl/Cl ( atoms/atoms )

塩/素36

比
臨界事故発生地点（沈殿槽）からの距離（ｍ）

2.

DS02
被ばく試料
Back Ground10-1010-12

栃木県
那須郡馬頭町 13.3±0.6
12.8±0.6
大阪府
高知県土佐郡土佐町 1.4±0.5 泉南郡熊取町 8.0±0.5
2.8±0.3
1.0±0.3

1011000

10000

Distance (Log) [m]

東海村原子力施設周辺土壌中の36Cl / 35Cl比

040

原子力施設からの直線距離と36Cl / 35Cl比

1000001020 30 40
Depth (cm)10560

1036-12C l/Cl ( atom s/atom s )10Co-7010-8-110-9110102-61035

Cl / Cl

H-7100152

Eu60

Co-81010-1-91010 20 30
Depth (cm)

3Cl /H152-11363

11010-1010050

101010100
10 -13Cl60-236

東 海 村 （ 2003年 3月 採 取 ）
東 海 村 （ 2003年 12月 採 取 ）真 壁 町 （ 2003年 11月 採 取 ）364核研SFサイクロ

800.110041060EuCo3510020406080100Depth (cm)KEK12GeV陽子シンクロ

10Cl0-8103635Cl/ Cl

36Cl/35Cl比の最大は東北大核理研300MeVリニ
アックで3 10-8となった。
比放射能として求めると
2 10-3Bq/gとなり、36Clのクリアランスレベル(2Bq/g)の 1％であり、加速器施設の遮蔽コンクリー
トの廃棄にはなんら問題が無いことが判った。

3H-1

10-21010-910-10152

Eu60

Co36

depth ( cm )36Cl/35Cl1053620100N-8S-2210Activity (Bq/g)

0①東京大学原子核科学研究センターSFサイクロトロン、②東北大学原子核理学研究施設300MeV電子リニ
アック③高エネルギー加速器研究機構（KEK)12GeV陽子シンクロトロン、④KEK田無分室1.3GeV電子シンクロトロンの４施設の遮蔽コンクリートをボーリングし、深度方向の36Cl/35Cl比分布(深度分布)を測定した。

Activity (Bq/g)

4.
5.

真壁町土壌は深度に関係なく36Cl/Cl比が 4 10-13となり、且つ日本の平均値とほぼ等しいことが判った。
東海村土壌の36Cl/Cl比は、80cmより深層では真壁町と同じとなったが、浅い層では10-12台の大きな比を示した。
東海村土壌では表層から80cmの層に至るまで、徐々に比が小さくなっていき、80cm近辺で急激に小さくなっていることが判った。
東海村表層土壌の比が大きいことから、現在でも放射性物質(36Cl)の供給が続いている可能性を否定できない。
東海村では80cm深度に相当する時期から定常的に36Cl の環境への供給が続いていると考えられる。

加速器施設の遮蔽コンクリート中に生成される36Cl量をTsukuba-AMSで測定し、放射性廃棄物クリアランスレベルとの関係を調べた。

351.
2.
3.

加速器構造物中の36Cl測定

62

東海村及び真壁町の1mまでの深さの土壌中に含まれる36Cl量をTsukuba-AMSで求め、過去から現在に至る原子力施設の環境への影響を調べた。

Thermal neutron flux (n/cm /s)

東海村と真壁町の土壌中36Cl/Cl比の深度分布

5＊36Cl/Cl ( 10-13 )

364.

長崎県
島原市宇土町 2.8±0.2
南高来郡愛野町 1.2±0.1
西彼杵郡多良見町 5.6±0.3
6.8±0.3

2000

23.

1500

Thermal neutron flux (n/cm /s)

測定結果は36Cl / 35Cl比は原子力施設周辺で高く、離れるにつれ小さくなっている。
最高値で2.7 10-11とかなり高い値を示し、日本各地の平均値(バックグラウンド: 4.7 10-13)に比べ100倍程度も高いことが判明した。
原子力施設から、何らかの原因による放射性物質の漏洩が、極めて微弱ではあるがあったと思われる。
この漏洩が過去にあったものか、現在も続いているのか、更なる調査が必要である。

2.

1000
Ground Distance ( m )東海村原子力施設周辺における36Cl測定
1.

500

爆心地からの距離と36Cl/Cl比

被爆花崗岩採取地点

東海村周辺で採取した土壌中に含まれる36Cl量をTsukuba-AMSで求め、原子力施設の環境への影響を調べた。

36 Cl / 35 Cl (Log) ×10-12

410-140

Activity (Bq/g)

J CO臨界事故サンプルマップ

茨城県
つくば市 1.7±0.4
1.6±0.2
3.2±0.6
久慈郡大子町 4.5±0.4

福岡県
福岡市城南区 4.2±2.2

Cl / Cl

事故で発生した中性子による放射化の影響は、沈殿槽から60m程度までで、それより以遠には及んでいない。

青森県
青森市 1.6±0.8
西津軽郡鰺ヶ沢町 1.4±0.3

広島県
賀茂郡黒瀬町 1.5±0.2

10-1110-132.

北海道
札幌市北区 6.4±0.3

福井県
勝山市奥越高原 3.4±0.5
4.5±0.94.2±1.0
10.5±0.435

塩素10-935

日本各地における表層土壌中の36Cl/Cl比は(４.７±３.６) １０-13 となり、地域による大きな差は認められなかった。
フォールアウトや再浮遊による地域差は無いことが分かった。

広島原爆(リトルボーイ）

Cl / Cl

沈殿槽から10mの所での熱中性子束は 2.5×1011cm-2 であった
ことが求められた。

35

1999年に発生した臨界事故により僅かに生成された36ClをTsukuba-AMSで測定し、発生した中性子線束を求め、環境への影響を調べた。

Cl/ Cl１ J CO臨界事故の環境への影響

1.

Motoyasu Bridge

10 A01020 30 40
Depth (cm)50

核理研300MeVリニアック

0 10 20 30 40 50
Depth (cm)KEK1.3 GeV電子シンクロ