同位体利用化学研究分野

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本研究分野では、研究用原子炉や加速器を用いて、化学・物理など自然科学のあらゆる研究分野に有効に利用できる同位体の製造やその利用に関する研究を行っている。その研究内容を以下に紹介する。

1）放射性エアロゾルの生成メカニズムおよびその性質の解明: 福島第一原子力発電所の事故では、大量の放射性物質が放射性エアロゾルとして大気中に放出され、甚大な放射能汚染を引き起こしました。しかし、この放射性エアロゾルがどのような過程を経て生成し、どのような性状をもっていたかは明確になっていません。そこで、この放射性エアロゾルを実験室内で模擬的に生成し、その化学的、物理的な性質を調べることで、放射性エアロゾルの生成機構を解明する試みを行っています。また、放射線防護の観点から、放射線施設内、特に加速器施設内の放射線場で生成する放射性エアロゾル(ナノ微粒子)の性状と生成機構を種々の放射化学的手法を用いて研究しています。また放射性エアロゾル粒子の簡便な粒径測定法の研究も行っています。
2）中性子放射化法による宇宙・地球物質の微量元素分析: 原子炉を用いた元素分析法である、中性子放射化分析法により、地球の変遷の理解に重要なマントル捕獲岩や、はやぶさ２探査機が持ち帰る試料などの宇宙物質、近年新たなエネルギー源として注目されているシェール岩石など、様々な物質の微量元素について、感度良く正確に定量しています。また材料物質の物性向上のための不純物評価に関する研究も行っています。
3）加速器や原子炉を用いた核反応機構の研究と同位体製造利用の研究: イオンビーム加速器や原子炉による中重核～重核の核反応を他機関と共同で進め、新たなタイプの核分裂の発見とその機構解明、高エネルギー核反応による核破砕反応機構解明等の系統的研究を行っています。電子線加速器やイオンビーム加速器による同位体製造利用の研究では放射性ベリリウムなどの特徴ある放射性同位元素の寿命精密測定、放射性銅やその他の元素の医学利用のための基礎研究、様々な放射性同位元素の環境中でのトレーサー利用等、多岐わたった研究を行っています。


Ge半導体検出器(自動試料交換機付き)	本研究分野の基本となる核反応の概念図