一放射化学者

から

見た

加速器

質量分析

大学院理学研究科

古川路明「放射能測定」が放射化学者の生き方であるが，（１）式からも明らかなように，長寿命核種に対する放射能測定の適用が質量分析に比べて不利であることは常に意識していた。
Ｄ ＝ １ ｎ ２ ／ Ｔ ＝ ０ ． ６ ９ ３ ／ Ｔ （ １ ）こ こ で Ｄ は 壊 変 率 ， Ｔ は 半 減 期 を 表 す。 半 減 期 が １ 万 年 を 超 え れ ば ， 放 射 能 測 定 は 不 利 で あ る 。
ここでは，この３月で停年を迎える者として，加速器質量分析に関する二三の感想を述べてみたい。（この技術が「復活」した頃の思い出については「加速器質量分析との浅くて 長 い つ き 合 い 」 １ ） と 題 して 書 い た の で， 省 略 し た 。 ）１．新たな時代に際しての放射化学者による感想
新しい装置が導入され，多くの試料が測定できることは結構である。しかし，加速器に測定用ターゲットを装着する前に，試料処理があることは忘れてはならない。慎重で，試料に愛着をもつ人が操作にあたらなければ正確な測定結果は得られないと思う。
立派な研究成果の陰に，地道な活動を続ける「縁の下の力持ち」がいることは，私が何度も見聞きしてきたところである。
２．いくつかの長寿命放射性核種について（１）３Ｈｅと３Ｈ（１２．２３年）の関係­１９３９年のＡｌｖａｒｅｚと（；（）ｒｎｏｇによる安定な３Ｈｅの確認２）は，加速器を質量分析計のように用いて達成された。この頃の懸案を一挙に解決した重要な業績である。当時の常識であった３Ｈｅが放射性，３Ｈが安定であるとの予測に反する貴重な発 見 で あ っ た 。 （ 興 味 の あ る 方 は Ａ ｌ ｖ ａ ｒ ｅ ｚ 自 身 の 思 い 出 話 ３ ） を 読 んで い た だ き た い 。 ）（２）１４Ｃ（５７３０年）­１９７７年秋に東京大学原子核研究所で催された小研究会で木越邦彦
教授によって加速器質量分析の復活が紹介された際の参加者の反応は，１４Ｃへの適用について は や や 否 定 的 な 雰 囲 気 が 強 か っ た よ う に み え た 。 そ の 後 の 発 展 が 予 想 を 超 えて 著 し く ，現 在 の 隆 盛 を 迎 えて い る こ と は 今 さ ら い う ま で も な い が， １ ４ Ｃ の 放 射 能 測 定 が 洗 練 さ れ た 技術をもつ専門家によって高い正確さでおこなわれていたことを忘れてはならない。現在でも正確さについては，なお放射能測定に軍配が上がると思う。

１４Ｃについて触れておきたいのは，核兵器実験による大気中炭素の比放射能の増加である。

１９６０年代前半にアメリカと旧ソ連による大気圏内核実験のためにその値は２倍にまで達した。
この事実は，木曾ヒノキの年輪についての名古屋大学における測定でも確認されている。
（３）１ｏＢｅ（１．５７１０６年）一長寿命であるために，加速器質量分析の有効性は否定しよう が な い 。 微 弱 放 射 能 測 定 の 限 界 に 挑 んで い た 田 中 重 男 氏 ら ４ ） は 衝 撃 を 受 け た 。 ｌ ｏ Ｂ ｅ の 放射 能 測 定 が 危 機 に さ ら さ れ る こ と は 目 に 見 えて い た 。 本 田 雅 健 ・ 田 中 重 男 ・ 今 村 峯 雄 の 諸氏 を 中 心 に ， 東 京 大 学 原 子 力 総 合 セ ン タ ー の タ ン デ ム バ ン デ グ ラ ーフ を 利 用 し た ｌ ｏ Ｂ ｅ の 加速器質量分析が企画され，軌道に乗ったことは画期的な出来事であった。１ｏＢｅについては多くが語られているので，これ以上触れないことにする。
（４）２６Ａ１（７．１

１０５年）一唄石・月面岩石などの中に含まれる宇宙線生成核種で，ガンマ線を放出するために非破壊測定が可能であり，多くの唄石について測定された。私が５ １ ­名 古 屋 大 学 に 赴 任 し て 間 も な く 始 め た 研 究 は こ の 核 種 に 関 係 し て い た 。 「 マ グ ネ シ ウ ム ・アルミニウム・珪素の陽子照射による２６Ａ１と２２Ｎａの生成」と題する論文５）は，私が関わった 論 文 と し て は 引 用 件 数 が 多 く ， 加 速 器 質 量 分 析 に よ る 測 定 値 ６ ） と も ほ ぼ 一 致 し て い た（Ｆｉｇ．１）。しかし，放射能測定では，加速器質量分析の場合の１万倍におよぶ原子数の２６Ａ１を必要とし，後からみて無駄をしたような感じをもつのは正直なところである。
（５）３６Ｃ１（３．０１０５年）一唄石などの中に含まれる宇宙線生成核種として有名である

が ， 最 近 は 水 理 学 と の 関 係 で も 注 目 さ れ て い る 。 加 速 器 質 量 分 析 に よ っ て 初 め て 正 確 な 分
析 値 が 得 ら れ た 核 種 で あ る 。 １ ９ ５ ０ 年 代 後 半 に は ， 大 気 中 濃 度 が 高 く ， 放 射 能 測 定 に よ って雨 中 の 濃 度 が 測 定 さ れて い た ７ ） 。 こ れ が 核 兵 器 実 験 に 由 来 す る こ と は ， グ リ ーン ラ ン ド の氷コアを用いた加速器質量分析による測定８）で明らかとなった。この経年変化（Ｆｉｇ．２）
をみると，論文中にははっきりと書かれてはいないが，１９５２年１１月１日にアメリカによっておこなわれた最初の熱核兵器実験（Ｍｉｋｅと呼ばれる）によって多量の３６Ｃ１が大気圏内に放出 さ れ た こ と は ほ ぼ 確 実 で あ る 。 核 兵 器 実 験 の 際 の 環 境 中 へ の 放 射 能 放 出 と し て は ， 天 然に お け る 生 成 量 に 比 べ て ， も っ と も 変 化 が 大 き か っ た 例 で あ ろ う 。
（６）１２９１（１．５７

１０７年）一宇宙線生成核種として知られ，「消滅放射性核種」の有力

候 補 と し て 注 目 を 浴 び て い た 。 国 内 で は ， 加 速 器 質 量 分 析 に よ る 測 定 は お こ な わ れ て い ない が， 放 射 化 分 析 に よ る 測 定 例 ９ ） は 知 ら れて い る 。 こ の 研 究 は 環 境 放 射 能 に 関 係 し ， 東 海村にある動燃（動力炉核燃料開発事業団）の燃料再処理工場からの１２９１の放出について追求したものである。その結果（Ｔａｂｌｅ１）によると再処理工場から１２９１が放出された時期があ っ た こ と は 明 白 で あ る 。 ヨ ー ロ ッ パ に お い て も ， 加 速 器 質 量 分 析 に よ っ て 再 処 理 工 場 から の 放 出 を 海 藻 と 海 水 の 分 析 に よ って 綿 密 に 調 査 し た 例 １ ｏ ） が あ り ， こ の 場 合 も 工 場 か ら の放 出 が は っ き り と 認 め ら れ る 。 （ 関 心 を も つ 人 の 一 読 を お 薦 め し た い 。 ）今 後 の 名 古 屋 大 学 に お け る 加 速 器 質 量 分 析 に 関 係 す る 研 究 の 一 層 の 発 展 を 願 う も の で ある が ， そ の た め に は 人 的 資 源 の 確 保 が も っ と も 重 要 で あ る こ と を つ け 加 えて お き た い 。
文 献
１．古川路明，名古屋大学加速器質量分析計業績報告書（Ⅵ）ｐ．２１３２（１９９５）。
２．Ｌ．Ｗ．ＡｌｖａｒｅｚａｎｄＲ．（ｌ（）ｒｎｏｇ，Ｐｈｙｓ．Ｒｅｖ．践，；３７Ｅ３（１９３９），ｉｂｉｄ．，卵，Ｃ５１３（１９３９）。
３．Ｌ．Ｗ．Ａｌｖａｒｅｚ，”ＴｈｅＥａｒｌｙＤａｙｓｏｆＡｃｃｅｋｒヽａｔｏｒＭａｓｓＳＩ）ｅｃｔｒヽ（）ｍｅｔｒｙ ”Ｓｙｍｐ．ｏｎ
ｊｌｃｃｅ１（３ｒａｔｏｒＭａｓｓＥ；Ｉ）ｅ３ｃｔｒｏｒｌｌｅｔｒｙ”｛Ｗ．｝｛ｕｔＬ（；ｈｅｒｒａｅｔａ１．ｅｄｓ．）ｐ．１，
ＡＮＩ，／ＰＨＹＳ­８１­１（１９８１）。
４．Ｙ．Ｆｕｊｉｔａ，Ｙ．ʼＩ｀ａｇｕｃｈｉ，Ｍ．ＩＩＩＩＥｌｍｕｒａ，Ｔ．ｌｎｏｕｅａｎｄＳ．Ｔａｎａｋａ，Ｎｕｃ１．比ｓｔ．ｒヽｔｌｍ．
１４（ｌｔｈｏｄｓ­１２８，５２３（１９７５）。
５．Ｍ．Ｆｕｒｕｋａｗａ，Ｋ．１３ｈｉｚｕｒｉ，Ｋ．ＫＯｌｎｕｒａ，Ｋ．ＳａｋａｍｏｔｏａｎｄＳ．Ｔａｎａｋａ，Ｎｕｃ１．Ｐｈｙｓ．
Ａ１７４，１５３９（１９７１）。
­
６．Ｒ．Ｊ．Ｓｃｈｎｅｉｄｅｒ，Ｊ．Ｍ．Ｓ；ｉＥ；ｔｅｒｓｏｎ，Ａ．Ｍ．Ｋｏｅｈｌｅｒ，Ｊ．ＫｌｅｉｎａｎｄＲ．Ｍｉｄｄｌｅｔｏｎ，
Ｎｕｃ１．１ｎｓｔｒ．ＦＩ（・ｔｈｏｄｓＰｈｙｓ．ｌｌｅＥ！型，２７１（１９８７）。
７０．Ａ．Ｅ３（２ｈｌＥ１，Ｅｌｆｆｅｒ，Ｓ．０．ʼＩʼｈ（）ｍｐｓｏｎａｎｄＮ．Ｌ．Ｌａｒｋ，Ｊ．，（ｌｅ（）ｐｈｙｓ．Ｒｅｓ．，（１９６０）．

５２

賤，４０１３

８

Ｌ．Ｅ．ｌｎｍｏｒｅ，Ｔｕｂｂｓ，Ｄ．？ｉｅｗｍａｎ，Ｘ．Ｚ．Ｍａ，Ｆ．Ｆｉｎｋｅ１，Ｋ．ｌｉ沁ｈｉｉｚｕｍｉ，Ｊ．Ｂｅｅｒ，Ｈ．（）ｅｌ；ｃｈｇｅｒａｎｄＭ．Ａｎｄｒｅｅ，Ｎａｔｕｒｅａ四，７３５（１９８２）．

９Ｙ．１１ｔｌｒヽａｍａｔｕａｎｄＹ．（）１１１ｎｏｍｏ，Ｓｃｉ．Ｔｏｔａ１Ｅｎｖｉｒｏｌｌｍｅｎｔ，鼓，；３３（１９８６）．

１０Ｆ．Ｙｉｏｕ，Ｇ．Ｍ．ｌｌａｉｓｌ：）ｅｃｋ，Ｚ．０．ＺｉｏｕａｎｄＬ．Ｒ．Ｋｌｉｕｓ，Ｎｕｃ１．１ｎｓｔｒ．１１（３ｔ；ｈｏｄｓ
Ｐｈｙｓ．ｌｌｅｓ．胆ａ，ｊ１３ｆ３（１９９４）．

１６０ダレ士

１４０Ｅ

１２０Ｅ
１一二ｌＯＯ£ＺＯ一ト○ω㎝ｉ２
Ｕ

白○・ＦＵＲＵＫＡＷＡ日９７Ｈ
ＩＰＲＥＳＥＮＴＷＯＲＫ１１９８７１＋｀１参十

６○

４０

○

『１Ｉ』
＆召ｏ
苔
ｔｏｉ』
芒り呂ｏ
Ｕ一？
ʼ十キ

２ ０ ４ ０ ６ ０ ８ ０ １ ０ ０ １ ２ ０ １ ４ ０ １ ６ ０ １ ８ ０
ＰＲＯＴＯＮＥＮＥＲＧＹＩＭｅｖｌ

Ｄａｔｅｏｆｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ
Ｆｉｇ．２Ｔｈｅ３６ＣＩＰｒｏｆｉｌｅｉｎａｎｉｃｅＦｉｇ．１ＦｏｒｍａｔｉｏｎＣｒｏｓｓＳｅｃｔｏｎｓｆｏｒ
２６ＡｌｆｒｏｍＡ１．Ｐｏｉｎｔｓａｒｅｆｒｏｍ

ｃｏｒｅｄｒｉｌｌｅｄａｔＤｙｅ３，Ｇｒｅｅｎｌａｎｄ．

Ｆｕｒｕｋａｗａｅｔａ１。

Ｔａｂｌｅ１１２９１ｉｎｗａｔｅｒｓａｍｐｌｅｓ

ＮＯＳ；ａｍｐｌｉｎｇ
ｌｏｃａｔｉｏｎｌ）ＭｃｉｐｉｔａｔｉｏｎＷ­１ｂＴｏｋａｉｍｕｒａ／ｌｂａｒａｋｉ

Ｗ，２Ｔｏｋａｉｍｕｒａ／ｌｂａｒａｋｉＷ­３Ｎａｋａｍｉｎａｔｏ／ｌｂａｒａｋｉ

Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ１９７９ｔｏ

２ ｆ

１１０ ４ｃ

３．４！０．１

５．０ １０￣６

Ａｕｇｕｓｔ­リ
２ ｒ

５．２ ０．４

３．２士０．１

２．６ １０￣７

２．５ ０．２

３．３土０．１

１．２ １０￣７

２．１士０．３

２．５士０．１

１．３

１０“７

０．４８ ０．０７

６．６ ０．１

１．１

１０ ８

３．１ ０．２

３．１ ０．１

１．６ １０￣７

Ｍａｒｃｈ１９８１

Ｎｏｖｅｍｂｅｒ１９８２
Ａｕｇｕｓｔ­ａ８

Ｎｏｖｅｍｂｅｒ１９８２ｏｒ『Ｊｕｌｙ­

２ り

Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ１９８３
Ｊｕｎｅ­

９８Ｗ，６ｂＴｏｋａｉｍｕｒａ／

１２９１／１２７１｀ｌｂａｒａｋｉ
Ｗ・５Ｃｈｉｂａｓｈｉ／

Ｓｗａｍｐｗａｔｅｒ

１２７１（μｇｌ￣１）Ａｔｏｍｒａｔｉｏ

ｋｍｌ

ｄａｔｅ

Ｗ・４Ｔｏｋａｉｍｕｒａ／Ｃｈｉｂａ

１２９１（ʻ μＢｑｌ￣ｌ）

Ｓａｍｐｌｉｎｇ

Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ１９８３

Ｊｕｌｙ１９８１

２．５

ｌｂａｒａｋｉ゛ｋｍ＝Ｄｉｓｔａｎｃｅｆｒｏｍｔｈｅｒｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｐｌａｎｔ（ＰＮＣ）．
ｂＳａｍｐｌｅｓＷ・１ａｎｄＷ・６ｗｅｒｅｐａｒＵｙｒｅｐｏｒｔｅｄｉｎａｐｒｅｖｉｏｕｓｐａｐｅｒ［９１ｃＳｔａｎｄａｒｄｄｅｖｉａｔｉｏｎｓｗｅｒｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄｆｒｏｍｃｏｕｎｔｉｎｇｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ（１ひ）．

５３ＡＭ

Ｓｖｉｅｗｅｄｂｙａｎｏｌｄ­ｆａｓｈｉｏｎｅｄｒ ａ ｄ ｉ ｏ ｃ ｈ ｅ ｍ ｉ ｓ ｔＧｒａｄｕａｔｅｓｃｈｏｏｌｏｆＳｃｉｅｎｃｅ

ＭｉｃｈｉａｋｉＦｕｒｕｋａｗａ

Ａｓａｒａｄｉｏｃｈｅｍｉｓｔ，ｌｈａｖｅｍｅａｓｕｒｅｄｒａｄｉａｔｉｏｎｓｅｍｉｔｔｅｄｆｒｏｍｒａｄｉｏｎｕｃｌｉｄｅｓｂｙ
ｖａｒｉｏｕｓｃｏｕｎｔｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ：Ｔｈｅｙａｒｅｖｅｒｙｕｓｅｆｕｌｔｏｉｄｅｎｔｉｆｙａｎｄｄｅｔｅｒｍｉｎｅ
ｍｏｓｔｒａｄｉｏｎｕｃｌｉｄｅｓ．Ｔｈｅｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓａｒｅ，ｈｏｗｅｖｅｒ，ｎｏｔｕｓｅｆｕｌｔｏａｐｐｌｙｔｏｌｏｎｇ一
１ｉｖｅｄｎｕｃｌｉｄｅｓ，ｂｅｃａｕｓｅｄｅｃａｙｒａｔｅｓｄｅｃｒｅａｓｅｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｈａｌｆ­１ｉｆｅ。
ｌｎ１９３９，ＡｌｖａｒｅｚａｎｄＣｏｒｎｏｇｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄｓｔａｂｌｅ３Ｈｅｂｙｕｓｉｎｇａｃｙｃｌｏｔｒｏｎａｓａ
ｋｉｎｄｏｆｍａｓｓｓｐｅｃｒｏｍｅｔｅｒ．Ｔｈｉｓｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆ
ｌｉｇｈｔｎｕｃｌｅｉｓｔｕｄｉｅｓ．ｌｎｔｈｅｌａｓｔ１９７０ʼｓ，ｔｈｅＡＭＳｔｅｃｈｎｉｑｕｅｗａｓｒｅｖｉｓｉｔｅｄ，ａｎｄ
ｈａｓｗｉｄｅｌｙｂｅｅｎａｐｐｌｉｅｄｔｏｖａｒｉｏｕｓｆｉｅｌｄｓｌｉｋｅｐｈｙｓｉｃｓ，ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，ｇｅｏｌｏｇｙ，ａｒｃｈｅｏｌｏｇｙ，ｇｅｏｇｒａｐｈｙ，ｅｔｃ。
ｌｇａｖｅｂｒｉｅｆｃｏｍｍｅｎｔｓｏｎｓｏｍｅｌｏｎｇ­１ｉｖｅｄｎｕｃｌｉｄｅｓｗｈｉｃｈｌａｍｉｎｔｅｒｅｓｔｅｄ．
ＴｈｅｙｉｎｃｌｕｄｅｌｏＢｅ，１４Ｃ，２６Ａ１，３６Ｃｌａｎｄ１２９１．Ｔｈｅｌａｓｔｔｈｒｅｅｎｕｃｌｉｄｅｓｈａｖｅ
ｃｌｏｓｅｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｔｏｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｉｓｓｕｅｓｓｕｃｈａｓｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｂｙｎｕｃｌｅａｒｗｅａｐｏｎｓ
ｔｅｓｔｓ，ｅｍｉｓｓｉｏｎｆｒｏｍｒｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｐｌａｎｔｓ，ｓｔｏｒａｇｅｏｆｎｕｃｌｅａｒｗａｓｔｅ，ｅｔｃ。
ｌｓｉｎｃｅｒｅｌｙｗｅｌｃｏｍｅｔｈｅｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆａｎｅｗｓｕｐｅｒｂｍａｃｈｉｎｅ．Ｂｕｔ，ｗｅｍｕｓｔ
ｎｏｔｆｏｒｇｅｔｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｃｅｏｆｓａｍｐｌｅｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ．Ａｃｃｕｒａｔｅｒｅｓｕｌｔｓｃａｎｎｏｔｂｅ
ｏｂｔａｉｎｅｄｗｉｔｈｏｕｔｃａｒｅｆｕｌｈａｎｄｌｉｎｇｏｆｉｎｖａｌｕａｂｌｅｓａｍｐｌｅｓ．

５４