使用済燃料中パラジウム-107の存在量を世界で初めて実測
〜試料に近づかずに高純度パラジウムを分離し正確に測定〜

国立研究開発法人日本原子力研究開発機構（理事長：児玉敏雄、以下「原子力機構」という。）原子力科学研究部門原子力基礎工学研究センター分析化学研究グループの浅井志保研究副主幹らと、国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構（理事長：平野俊夫、以下「量研機構」という。）高崎量子応用研究所の佐伯盛久研究主幹らは、原子力発電で使用された燃料（使用済燃料）から高純度のパラジウムを分離し、パラジウム-107（¹⁰⁷Pd）の存在量を世界で初めて測定しました。

¹⁰⁷Pdは、ウランの核分裂¹⁾によって生成する半減期²⁾の長い放射性核種の1つで、使用済燃料中に存在します。放射線を長期間放出し人体に影響を及ぼす可能性があるため、その存在量を正確に把握する必要があります。しかし、現状では¹⁰⁷Pdの分析法がなく、実測値の代わりに理論計算による推定値が使われています。

¹⁰⁷Pdを正確に測定するには、使用済燃料から純度の高いパラジウムを分離できる方法が不可欠です。しかし、使用済燃料は、主成分のウランの他、多種多様な元素で構成され、そのうえ強い放射能をもつため、分離が難しく、確実な方法がないことが課題となっていました。

開発した方法では、離れた場所から試料にレーザーを照射して選択的にパラジウムを沈殿させることにより、99.9%以上の純度でパラジウムを簡便に分離できます。今後、破損した燃料や高レベル放射性廃棄物³⁾といった放射性物質を多量に含む試料に適用することにより、作業者の被ばくや分析設備の汚染を大幅に低減できると期待されます。

本研究成果は、「Analytical Chemistry」に掲載されました。

本研究はJSPS科研費15H042480の研究成果を含みます。