2015年度FNCA中性子放射化分析プロジェクトワークショップ
会議報告
2015年11月25日〜11月27日
韓国 テジョン
序文：
中性子放射化分析（NAA）プロジェクトは、FNCA活動における研究炉関連プロジェクトのひとつである。開会セッションでは、海老原充氏がFNCAのNAAプロジェクトの概要および本ワークショップの主要問題について報告した。
本ワークショップは、以下の2つのセッションから構成された。
セッション1: （大気汚染、鉱物資源）将来計画
セッション2: NAA推進およびNAAの適切なエンドユーザーとの連携の確立のための取組
11月25日、ワークショップ前にテクニカルビジットを実施した。韓国原子力研究所（KAERI）のHANARO研究炉やNAA研究室、中性子散乱設備、放射性同位体製造施設を見学した。
サマリー：
セッション1：（大気汚染、鉱物資源）将来計画
オーストラリア
予備的な活動として、オーストラリアによって希土類元素（REE）についての研究室相互比較が組織された。3種類の認証標準物質が選択され、オーストラリア、バングラデシュ、中国、インドネシア、カザフスタン、マレーシア、モンゴル、日本、ベトナムに配布された。モンゴルと日本はNAAのための研究炉へアクセスできず、誘導結合プラズマ質量分析（ICP-MS）を用いた。予備的な結果評価が開始された。2016年4月の放射分析･核化学国際会議（the International Conference on Radioanalytical and Nuclear Chemistry）での発表論文、続いてジャーナル刊行を準備する予定である。
バングラデシュ
2015年研究室相互熟練度試験プログラムでオーストラリア原子力科学技術機構（ANSTO）から供給された3種類の鉱物標準物質の分析結果が報告された。10のREEを含む計28元素の元素濃度が、相対標準化手法で機器中性子放射化分析（INAA）により測定された。本サブプロジェクトのメンバー国から提出された全分析結果の統計分析（Zスコア）により、我々のデータが供給された標準試料の認証値とかなり良い一致を示すことが明らかとなった。砂浜から分離したバングラデシュの砂試料と重鉱物の分析結果も報告された。
中国
本年は週に2回北京でPM2.5やPM10を含む大気粉塵（APM）試料が採取され、試料は蛍光X線分析（XRF）と粒子線励起X線分析（PIXE）により分析された。PM2.5とPM10の分析からそれぞれ5つと4つの汚染源が識別された。APMプログラムの経験に基づき、新たに核分析技術（NAA、全反射XRF、加速器質量分析、レーザー誘起プラズマ分光法）のチームが作られ、中国環境科学研究アカデミーと共に新たな大プロジェクトが準備されている。またオーストラリアからのREE試料もNAAで分析した。
インドネシア
2015−2019年でインドネシア政府に支援を受けた2つの主要プログラムについて本ワークショップで報告された。大気汚染研究と栄養不良頻度マクロ･ミクロ分析である。大気汚染研究は国家プログラムで、環境省だけでなくインドネシア原子力庁（BATAN）の5つの研究センターと15地域の環境局に支援されている。一方、栄養不良頻度マクロ･ミクロ分析は、BATANの3つの研究センターと保健省から支援されている。
日本
REE、トリウム（Th）、ウラン（U）がICP-MSで測定された。最初の予備的測定ではREEの化学収率は測定されず、得られた値は認証値より系統的に低くみえる。球顆隕石の我々のREE、Th、Uデータは精密かつ正確であることを考えれば、3種類の標準試料のこれらの元素は隕石と同様の精密かつ正確に測定されるだろう。新しいデータセットが利用できるようになれば、我々のICP-MSデータをINAAデータ並びに認証値と比べることが可能である。
カザフスタン
地質学領域の現行国家プログラムに基づき、将来計画関連の主要活動について、以下のように報告された。REEおよびレアメタル（RM）複合鉱床の探査におけるREEおよびRM分析、主要な、あるいは付随元素群からなる金（Au）鉱床の複合分析、少量の試料における金（Au）分析、U鉱石とU生産廃棄物のREEおよびRM分析についてである。苔や木の葉などの生物指標により、さらにNAA活動は大気汚染調査と関連できる。
韓国
韓国は2015年に大気汚染について1つのプロジェクトを始めた。プロジェクトタイトルは、「Baekje地域の石文化の保存のためINAAを用いた大気中汚染発生源」である。プロジェクト目標は、危険な大気汚染物質にさらされることによる文化財への影響を評価することである。現在、試料が収集されており、長期かつ継続的な危険な汚染物質のモニタリングが実行されることになる。
マレーシア
マレーシアでは、NAAは環境および地球化学物質中のUとThの測定に日頃から利用されているが、発生源種別成分情報を特定するAPM分析のために広範囲に使われていなかった。本FNCAプロジェクトでは、この技術はその多元素同時分析機能、高感度かつ高精度を有するためにAPMを特徴づける有益な情報を提供することに対し特別な注意が払われている。また、FNCAプロジェクトでは、REE測定のために地球化学試料へのNAA技術利用がこれらの元素の経済的ポテンシャルを考慮すると広げられる。
モンゴル
モンゴル国立大学原子力研究センターで2009年から採取したAPMのエネルギー分散型蛍光X線分析（EDXRF）結果に基づくと、ウランバートル市のPM2.5とPM10-2.5粒子の主要な大気汚染源は土壌、燃焼、車両である。しかし、ウランバートル市の詳細な汚染発生源の推定を行うには、XRF分析だけでなく、有機、イオン、NAAや他の分析と組み合わせるべきである。また、Mushgia Khudag Lugiin Gol鉱床からのREE鉱石試料の主成分元素および微量元素をXRFとNAAで測定した。
フィリピン
大気汚染は、世界中で様々なステークホルダーの主要な懸念となっている。核関連分析技術（例、PIXE、EDXRF）は、レセプターモデルとHYSPLIT（米国大気海洋研究所の解析ソフト）を使って、以下の問題に答えることができる。1）大気汚染源は何か、2）それぞれの寄与はどのくらいか、3）どこから来ているのか。また、他の重要な大気汚染源（例、石炭火力発電所）の発生源種別成分情報について、NAAはさらなる元素含有量の情報を提供するのに有益である。
タイ
ホーチミン市で採取した96のAPM試料の29元素について、ダラト研究炉を用いてk0-NAAによって分析された。データは、米国環境保護庁のpositive matrix factorization モデルPMF 5.0 ソフトウェアによって処理される予定である。次の期間における大気汚染サブプロジェクトのために、ベトナムは「核分析的技術を用いた持続可能な大気汚染モニタリング支援」についてのIAEA/RCA RAS 7203プロジェクトに参加している。このRAS7203プロジェクトを通して、ハノイで採取されるAPMの分析にもk0-NAAが利用される。また、FNCA研究室相互比較プログラム（3つのREE分析用試料について21元素をk0-NAAで定量）に参加した。フィールドから6つのREE鉱石試料を採取する努力がなされ、19元素がk0-NAAとICP-MSで分析された。
ベトナム
ホーチミン市で採取した96のAPM試料の29元素について、ダラト研究炉を用いてk0-NAAによって分析された。データは、米国環境保護庁のpositive matrix factorization モデルPMF 5.0 ソフトウェアによって処理される予定である。次の期間における大気汚染サブプロジェクトのために、ベトナムは「核分析的技術を用いた持続可能な大気汚染モニタリング支援」についてのIAEA/RCA RAS 7203プロジェクトに参加している。このRAS7203プロジェクトを通して、ハノイで採取されるAPMの分析にもk0-NAAが利用される。また、FNCA研究室相互比較プログラム（3つのREE分析用試料について21元素をk0-NAAで定量）に参加した。フィールドから6つのREE鉱石試料を採取する努力がなされ、19元素がk0-NAAとICP-MSで分析された。
セッション2：NAAの適切なエンドユーザーとの連携の確立
オーストラリア
ANSTOは、原子力科学ポートフォリオの構成が大きく変わりつつある。主要目的は産業界との係わりを促進し、ANSTOの研究･革新のインパクトを最大化することである。NAA研究室はエンドユーザーとの係わりが高く近年、産業界の顧客の割合は、大学研究者と比較して、着実に増加している。ANSTO研究者とビジネス部門からのNAAの需要も増加している。潜在的エンドユーザーの数を拡大するために、放射化学NAAの実行能力を高める計画がある。
バングラデシュ
NAAの適切なエンドユーザーとの連携を確立するために、過去数年の間に我々の研究所は様々な措置をとっている。国家的優先事項のニーズを満たし、バングラデシュの関連組織のハイレベルな運営で認可されたNAAの特定利用についても報告された。エンドユーザーを増やすために、私達のNAA能力を向上させる将来計画についても議論された。
中国
新しいNAAシステムが、中国原子能科学研究院（CIAE）の中国改良型研究炉（CARR）で構築されている。このシステムは、INAA、即発ガンマ線放射化分析（PGAA）、中性子深さ方向分析、遅発中性子計数法を含む。大気汚染、特にPM2.5は中国の深刻な問題であり、他の核分析手法と組み合わせたNAAは大気汚染研究において強力なツールである。CIAEのNAA研究室は、研究のために中国環境科学研究院と環境保護局と協力している。将来、CIAEのNAA研究室は、国家的優先事項のニーズを満たすため大気汚染に集中する予定である。また、地質学、考古学、生命科学、標準物質、環境科学などの分野でのNAA利用も継続する。
インドネシア
ステークホルダーと同様にいろいろな大学（例、バンドン工科大学（ITB）、ボゴール農業大学（IPB）、インドネシア大学（UI））と関わって、国内セミナーやワークショップを含む様々な方法を通して、NAA促進を行ってきた。大気汚染研究を行うために、15の地域環境局、環境省および環境管理センター（EMC）との連携が樹立された。NAAの将来の展望は、栄養不良頻度研究とジョグジャカルタの加速器科学技術センターのKartini研究炉でのエピサーマルINAA法の確立である。NAAは国家プログラムの中で食品、農業、健康、医学分野において利用される。
日本
京都大学研究炉（KUR）では、以下を推し進めている。1）原子力分野における複合基礎科学の新しい科学研究;、2）原子力科学分野の人材育成、3）NAA、PGAA、放射性元素の有効利用を含む共同研究または共同利用。研究炉の数は日本で減少しており、KURの役割は非常に重要になってきている。
カザフスタン
カザフスタン核物理研究所によるNAA促進の取組は、短寿命核種分析のNAA部門創設、新しい専門的ガンマ線分光計と認証標準物質の購入、分析研究所の認定、新しいINAA分析技術の開発、元素分析の様々な手法の統合、国際的な熟練度試験、国際会議参加への資金提供である。鉱物資源探査および大気汚染調査分野でのエンドユーザーとの連携が確立された。NAAの特別な利用として核分裂性物質の違法な移動を阻止するのに役立っている。
韓国
NAA利用促進およびエンドユーザーとの連携確立のために、韓国は過去数年の間に多様な努力をした。例えば、2013年に合意覚書（MOA）を韓国標準科学研究院（KRISS）と締結し、標準物質製造のための共同研究センター活動の合意文書を草稿している。考古学や偽の金の延べ棒識別、ナノ物質、人の健康、隕石など、様々な利用分野におけるNAA利用のために、HANAROの稼働を待っている。韓国は、HANAROが再稼働した暁にはFNCAプロジェクト参加国が協力作業強化のためにHANAROのNAA施設を利用でき、優れた研究が出るものと期待する。
マレーシア
環境研究に集中するよりむしろ、他の領域にNAA利用を拡大する努力が長年なされ、それはいくつかの政府機関との議論だけでなく組織やセミナーへの参加を通して、とりわけ考古学や地球化学の研究に関連してなされてきた。放射性鉱物埋蔵量調査についてのマレーシア原子力庁とマレーシア地質科学局との協同プロジェクトでは、ルーチンのXRF法と比較するために、通常NAAが使われる。NAA利用は地球科学作業に関連する他の活動に拡大されることが望まれる。
モンゴル
原子力研究センター、鉱山会社、環境モニタリング組織、検査庁、および中央地質研究所との連携が確立されている。コケのバイオモニタリング技術およびPM2.5-10を使ったINAAが大気汚染研究に適用される。INAAは、鉱業や工業地域からの環境試料中の重金属やいくつかの有害元素を測定するのにも用いられる。またモンゴルの地質学的および鉱石試料中のREE分析研究への関心もある。
フィリピン
学界、地方自治体、非政府組織、規制組織との連携が確立されている。NAA機能を持つ新規研究炉のフィージビリティスタディが開始される予定である。国家的優先事項のニーズを満たすNAAの特定利用は、食品（食品トレーサビリティーと安全性研究）、海洋堆積物（自然減衰研究）、APM（大気汚染発生源特定研究）においてである。
タイ
タイ原子力研究所（TINT）には、より多くのエンドユーザーを得るために、原子炉メンテナンスおよび研究室改良を行う計画がある。タイ文化省芸術局およびカセサート大学との連携創成の取組を続けている。さらに多くの会社からの顧客のためのサービスセンターとしての役割を続けている。
ベトナム
ダラト研究炉におけるNAAの新技術開発およびオートメーション強化の新規プロジェクト、ダラト･ホーチミン･ハノイ･ダナンの大学との適切な連携確立、若いスタッフおよび約100人/年の学生の研修･教育におけるNAAの貢献、環境保護部門との連携、鉱物資源および考古学部門との連携、韓国（KAERI）やロシア（ドゥブナ合同原子核研究所（JINR））といった外国のエンドユーザーとの連携等の取組がなされた。NAAは考古学、生物学、環境の伝統的な分野で適用され続けている。原子力発電所の安全システムの電気ケーブルのポリマー剤の特性にもNAAやその他の技術を適用する予定である。
セッション3：総合討論
次の3年間のフェーズ5へNAAプロジェクトが継続するかどうかが決定される次のコーディネーター会合に向けて議論がなされた。共通目的、参加による利点、アウトプット、結果について検討した。 大気汚染と鉱物資源の2つの提案されたサブプロジェクトはメンバー国の共通の関心事であり、参加することで社会経済的利益を示す機会となる。サブプロジェクトのどちらか一つまたは両方が、いくつかの国の国家的優先事項と一致していた。提案された活動は、もちろん主要エンドユーザー、政府健康機関、鉱物･鉱業界との強力な連携を引き起こす。昨年のワークショップで提案された3カ年サブプロジェクトプログラムは、次のコーディネーター会合時に検討される。
NAAは、国家戦略目標の達成に貢献できる独立した分析能力を提供し、その能力により、戦略的利点として研究炉運転の国家的な価値も示される。特にNAA施設やその潜在的利用の設計のために、現在、研究炉の購入を考慮しているメンバー国は、FNCAネットワークから得られる助言や支援を評価している。原子炉停止が延長されている間、エンドユーザーからのNAA試料を分析し続けられることを保証するために、FNCAを通して進展した個人的な関係により、運転中の研究炉における相互協定が容易となった。
すべてのメンバー国は、NAAプロジェクトを通して行われた共同活動に関するジャーナルレポートを共同執筆する機会を評価している。そのような出版物には、核科学とNAA能力の促進や、地域内の協力的なFNCA活動の輪郭を際立たせることを含むいくつかの利点があり、国家レベルではNAAグループの科学的なメリットが強調され、政府機関からの財政支援へのアクセスの正当化、NAA利用におけるエンドユーザーからの信頼を強化する。
結論
1. |
大気汚染と鉱物資源の2つの提案されたサブプロジェクトが次期フェーズの共通関心事として同意された。各国はサブプロジェクトのひとつまたは両方に関心を示し、以下のようにまとめられる。 |
国 |
大気汚染−SPM |
鉱物資源−希土類元素(REE) |
オーストラリア |
x |
x |
バングラデシュ |
|
x |
中国 |
x |
x |
インドネシア |
x |
x |
日本 |
x |
x |
カザフスタン |
|
x |
韓国 |
x |
|
マレーシア |
x |
x |
モンゴル |
x |
x |
フィリピン |
x |
(x) |
タイ |
(x) |
(x) |
ベトナム |
x |
x |
x-参加
(x)-国内認可を経てから参加
2. |
研究炉の計画的または計画外の停止の期間に、FNCAを通して進展した個人的関係により、混乱なくエンドユーザーに貢献しうるNAAの継続について相互協定が容易となる。
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3. |
NAAプロジェクトの共同的なFNCA活動を通して、NAA能力の促進やNAAの分析能力および信頼性の向上、エンドユーザーのNAAへの信用をアピールするなど、参加国にはいくつかの利点がある。 |
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