ぶんせき

2021年 第 4 号 ( 通巻第 556号)

令和３年 4 月 5 日発行 (毎月 1 回 5 日発行)

昭和50年 3 月27日第三種郵便物認可

ISSN 0386-2178

42021

日本分析化学会
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© Agilent Technologies, Inc. 2020
0120-477-111

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ぶんせき 4 月号掲載会社

索引

【ア行】

【タ行】

【ハ行】

株 . . . . . . . . . . 表紙2
アジレント・テクノロジー

株 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A4
東亜ディーケーケー

株 日立ハイテク . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A10

株 エス・ティ・ジャパン. . . . . . . . . . . . . . . . . . A1
【ナ行】

株 . . . . . . . . . . . . . . . . A5
富士フイルム和光純薬

【サ行】

株 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A3
日本分光

株 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A2
フロンティア・ラボ

株 島津製作所 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 表紙3


株 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A9
日本分析工業株 . . . . . . . . . . . . . . . . . 表紙4
ジャパンハイテック

製品紹介ガイド . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A6～7A5

A9A10地域発の分析化学

福島第一原子力発電所事故を契機に進展する分析化学で， 1F 事故は人々の身近な生活や環境を巻きこむ大規模事故であったため，規模の大きなモノや環境の測定が必要となった。特に，出荷する農作物，居住環境，避難1

住民に対する測定には大型の装置で素早く簡単に測定す

はじめに東京 電力福島第 一原子力発 電所（ 1F ）の事故か らる必要があった。また，外部からの放射線を防ぐための2021 年 で 10 年 を 迎 え よ う と し て い る 。 1F 事 故 直 後遮へい体も必然的に大きくなり，重量も増えるため，そは，日本分析化学会にも多くの課題が投げかけられ，多の装置開発の難易度が高くなったが，様々な進展が見らくの会員がそれぞれの専門分野や様々な立場で活動をれた。例えば，コメ全袋検査の自動測定器やホールボ行った経緯がある。これらの課題は，汚染水対策のようディカウンタ（ WBC）車もその一例である。現在でもな事故直後の喫緊の課題やトリチウム分離や高放射線環

コメ出荷前検査が実施されており，年間検査数 950 万境下での分析のように 10 年を経た今でも中々解決に至点（検査期間： 2019 年 8 月 26 日～ 2020 年 8 月 31 日）

らない中長期的な課題などに大別されるが，分析化学をで基 準値を 超え るもの はな かった1) 。 また ， WBC 車始めとする多くの技術者・専門家がこの課題に今なお奮（図 1A）は NaI( Tl）シンチレーションカウンターと自闘している。このミニファイルでは，分析化学の観点か動体表面測定器（a/b プラスチックシンチレータ）を搭

らこの 10 年間に構築されてきた計測技術をごく一部で載し，互いの遮蔽体を背面に並べることによってシールはあるが紹介したい。

ド厚を多くしてバックグラウンドを減らす工夫がなされたものである。この WBC 車による内部被ばく検査は，

2

放射線計測器の進展

延べ 34 万人以上を測定してきた2)。

低線量の g 線を簡便に計測することができる NaI(Tl）さらに，空からの広域環境モニタリング技術も大きく

シンチレーションカウンターは，計測器を容易に小型化進展した（図 1B）。1F 事故前より航空機サーベイはあっできるためハンディ計測器として利用されてきた。一方

たが，300 m 以下の低高度からの測定，例えば森林や丘

図1

1F 事故後に発展した分析技術の一例
写真 A：ホールボディカウンタ車の外観，B：無人ヘリコプターサーベイの様子，C：コンプトンカメラによる取得画像，D：誘導結合プラズマ質量分析装置による放射性ストロンチウム

90 分析システムの外観．（写真 A～C は日本原子力研究開発機構提供）
160

ぶんせき  

陵地など無人ヘリコプターやドローンで計測する例はほアクションセルで干渉除去をフロー系で行う自動分析装

とんどなかった3)4) 。森林や谷や崖では四方からの g 線置である。90Sr に対して 108～1012 程度共存する同重体を検出器が検出し，正確な放射線マップを作成すること（90 Zr ）を自動で分離して，放射線計測と同等程度のが難しかったが，現在では高い精度で作成できるように90Sr を定量できるようになった。この ICP MS によるなっている。

半減期 1000 年以下の核種の分析は，他の核種分析への廃炉作業において作業員の被ばく低減や除染計画の効波及効果も大きく，今後，様々な核種が質量分析へと応率化のために，放射性物質の分布を遠隔で可視化するコ用されることが期待される。その一例として，微少量のンプトンカメラによる研究も盛んに実施されている（図

試料を直接分析する手法として表面電離型質量分析装置1C）。散乱体と吸収体の 2 層の g 線センサで構成される（ TIMS ）を用いた新しい分析手法の開発も盛んであこのカメラは，各々のセンサで検知した位置とエネルる10)～12)。試料量を確保するのが難しい試料への適用にギーから g 線の飛来方向を特定して放射性物質の分布を適した分析法として今後さらに発展するであろう。その可視化する。従来の装置は数十 kg と持ち運びが容易で他，129I や 14C の分析において加速器質量分析計（AMS）はなかったが，近年可搬型となり作業員が携行できるよの分析需要も増加し，放射性核種の質量分析が進展するうになった5) 。現在では，小型ロボットに搭載して 1Fことが期待される。

原子炉建屋内の遠隔測定として高線量率のエリアでの活用が期待されている6)。また，巨大な原子炉を測定するために，ミュオンイメージングも実際に活用された。素粒子であるミュオンは，物質との相互作用がほとんど無く高い透過力を有している。他方，ミュオンの散乱角は

文

献1) ふくしまの恵み安全対策協議会：放射性物質検査情報 玄
米 ， https: // fukumegu.org / ok / contentsV2 / index.html（2020 年 9 月 20 日，最終確認）．

原子番号に比例しているため，ウランのような重元素で2) 福島県：ふくしま復興ステーション ホールボディ・カウ
ンタによる内部被ばく検査 検査の結果について（令和 2

大きくなることを利用して， 1F の炉心状態を解明する

年 7 月分掲載）， https: // www.pref.fukushima.lg.jp / site /手法として利用された7)。

portal / ps wbc kensa kekka.html （ 2020 年 9 月 20 日，最終確認）．

3

質量分析技術の進展

1F 事故以前より，質量分析は有用な放射性核種の分析法として利用されてきた。しかし，放射能を分析する

3) 米谷雅之，眞田幸尚：日本原子力学会誌，57, 21 (2015).
4 ) 宮原 要，飯島和毅，斎藤公明：地盤工学会誌， 63, 62(2015).

5) J. Kataoka, A. Kishimoto, T. Nishiyama, T. Fujita, K.
Takeuchi, T. Kato, T. Nakamori, S. Ohsuka, S. Nakamura,という観点では，半減期と物質量の関係から原理的に半M. Hirayanagi, S. Adachi, T. Uchiyama, K. Yamamoto :減期 1000 年以下の核種は，放射線計測による分析の方

Nucl. Instrum. and Meth. A, 732, 403 (2013).

が有利になる8) 。 b 線放出核種の放射線計測では， b 線スペクトルが重なり合うため，多くの場合，化学分離などの前処理に時間がかかり迅速分析ができる質量分析に大きな期待が寄せられていた。その一方， 1F 事故直後

6) Y. Sato, Y. Terasaka, W. Utsugi, H. Kikuchi, H. Kiyooka,T. Torii : J. Nucl. Sci. Technol., 56, 801 (2019).
7) H. Miyadera, K. N. Borozdin, S. J. Greene, Z. Luki ác, K.
Masuda, E. C. Milner, C. L. Morris, J. O. Perry : AIP Adv.,3, 052133 (2013).の緊迫した現状を回避した数年間で，新たな課題として

8) 大塚良仁：RADIOISOTOPES, 55, 651 (2006).

1F 汚染水対策における核種分析の課題が生じた。その

9) Y. Takagai, M. Furukawa, Y. Kameo, K. Suzuki : Anal.
Methods, 6, 355 (2014).

中でも純 b 線放出核種（b 線のみを放出する放射性核10) N. Kavasi, S. K. Sahoo : Anal. Chem., 91, 2964 (2019).

種のこと）である 90Sr（半減期 28.79 年）の放射能分析

11) N. Kavasi, S. K. Sahoo, H. Arae, T. Aono, Z. Palacz : Sci.
Rep., 9, 4 (2019).

は 1 か月程度の期間を必要とするため，それに代わる緊急時の分析手法の開発が国家的急務として位置づけられ，誘導結合プラズマ質量分析装置（ICP MS）を用いた 90Sr 迅速手法（図 1D）が開発された9)。この方法は，
Sr 選択樹脂による固相抽出と ICP MS に内蔵されたリぶんせき  12) C. Ito, R. Shimode, T. Miyazaki, S. Wakaki, K. Suzuki, Y.
Takagai : Anal. Chem., 92, 16058 (2020).

福島大学共生システム理工学研究科，

日本原子力研究開発機構 松枝 誠
福島大学共生システム理工学類 高貝慶隆
161