次世代宇宙素粒子実験実現のための有機物中RI測定の超高感度化

用于下一代宇宙粒子实验的有机物中超高灵敏度的 RI 测量

• 批准号: 21H01105
• 负责人: 市村 晃一
• 金额: $ 11.65万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01105/
• 关键词: 極低放射能; 放射線計測; 微量元素分析; 濃縮法; ICP-MS

本年度は2021年度に確立したマイクロ波灰化装置とICP-MSを組み合わせた有機物中放射性不純物量測定に関して、試料を作成するためのビーカーなどの洗浄方法の改善を行い、環境起源のバックグラウンドの影響は1pptのレベルの測定を行う上では問題にならないことを確認した。また、ウラントリウムを吸着するUTEVA樹脂を用いた高感度化のための実験を行い、樹脂の洗浄方法を確立した。発光性フィルムの測定についてあらかじめ既知の不純物量が含まれた測定試料を作成し、灰化から測定までの間で不純物量が散逸していないことも確認した。一方メーカーによっては溶液化の際に溶け残りがあることが判明し、フィルム製造時の添加物に由来することが判明した。添加物を含まない原材料の測定ではウラントリウム量はKamLAND2-Zen実験で要求されるレベルの不純物量であることも確認した。昨年度に有意な不純物量が確認された波長変換剤について波長変換剤を有機溶剤に溶かした溶液と超純水などの液-液抽出による純化を試み、再現性と最適な純化方法の確立については来年度以降に研究が必要ではあるがウラントリウム量が低減することを確認した。また純化前後での発光量、発光スペクトル、ガスクロマトグラフィー測定の結果性能に変化が無いことを確認した。ゲルマニウム検出器を用いた不純物量評価についても波長変換剤、発光性フィルムの原材料について行い、両者とも測定試料由来の有意なガンマ線は検出されなかった。

今年，我们改善了烧杯和其他准备样品的清洁方法，以测量有机物中的放射性杂质，这些方法结合了2021年建立的微波灰分和ICP-MS，并确认环境背景的影响不是在1 PPT级别测量时的问题。此外，还进行了实验，以增强乌切维亚树脂的敏感性，并建立清洁树脂的方法。关于测量发光薄膜，事先准备了包含已知杂质的样品，并且还确认杂质的量没有消失在肌肉和测量之间。另一方面，一些制造商发现，将产品制成溶液时仍然存在一些熔断的残留物，并且发现它是在胶片制作过程中源自添加剂的。在测量不含添加剂的原材料时，还可以证实铀的量是Kamland2-Zen实验中所需的杂质水平。我们试图净化波长转化剂，该转换剂去年已经确认了大量杂质，通过液态液的提取溶液，其中将波长转化剂溶解在有机溶剂和超纯水中，并确认将减少下一年和超越最佳的纯化纯度纯化方法，并确认脉动的数量将减少，以建立可重复使用的方法。此外，已经证实，纯化，发射光谱和气相色谱测量之前和之后的光发射量没有变化。还使用波长转化剂和发光膜的原材料进行了使用锗检测器的杂质评估，并且都没有检测到测量样品的结果。

项目成果

次世代宇宙素粒子物理学実験、KamLAND2-Zen実験のための、有機物中の極微量放射性元素の高感度測定の開発・研究

下一代空间粒子物理实验有机物中超痕量放射性元素高灵敏度测量开发与研究，KamLAND2-Zen实验

• 发表时间: 2022
• 作者: Kenji Ishikawa;Takashi Kondo;Hiromasa Tanaka;Masaru Hori;Shinya Toyokuni;Masaaki Mizuno;倉澤真帆
• 通讯作者: 倉澤真帆

D01班: 神岡Geスクリーニング

D01组：神冈葛放映

• 发表时间: 2022
• 作者: 金丸善朗;森浩二;Takuhiro Fujiie;北彩友海;Shinhyung Kim;市村晃一
• 通讯作者: 市村晃一

Research and development of high-sensitive measurement of trace amount of radioactive elements in organic materials for KamLAND2-Zen

KamLAND2-Zen高灵敏测量有机材料中痕量放射性元素的研发

• 发表时间: 2022
• 作者: Sakurai Hiroshi;Takahashi Manabu;Suzuki Kosuke;Tamura Takuro;Homma Satoshi;Tsuji Naruki;Sakurai Yoshiharu;森浩二他;S. Kita;市川裕大;Maho Kurasawa
• 通讯作者: Maho Kurasawa

Development a method to measure radioactivity in organic materials at the trace level for the next generation experiment

开发一种在痕量水平上测量有机材料放射性的方法，用于下一代实验

• 发表时间: 2022
• 作者: Sasaki;Hirokazu; Takiwaki;Tomoya;早川修平;Aya Sakaguchi
• 通讯作者: Aya Sakaguchi

KamLAND2-Zen実験のための，四重極質量分析器による有機物中の極微量放射性元素の高感度測定の開発・研究

KamLAND2-Zen 实验中使用四极杆质谱仪高灵敏度测量有机物中痕量放射性元素的开发和研究

• 发表时间: 2021
• 作者: 金丸善朗;森浩二;倉澤真帆
• 通讯作者: 倉澤真帆