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1 一 34 一地質ニュース426 号,34-41 頁,1990 年 2 月䍨楳桩瑳畎敷猬湯 㐭㐱 ⱆ 敢牵慲礱㤹 ウランと先端一五ム盟産茉マクロとミクロの世界金井豊工 ) はじめに ウランと先端産業 と聞いて, 皆さんは何を連想するでしょうか 数十年前だったら100 人中 100 人, 誰もが原子力産業を連想したに違いありません いや, 今でもおそらく99 人までは原子力関連の事を考えるでしょう それほどにまでウランは原子力と深い関わりを持っており, 今後もそれは変わらたいことでしょう けれどもここでは, 違った先端産業におけるウランの別の横顔について紹介したいと思います 今や世の中コンピュータ時代とたりました 研究室や事務室のあちらこちらにパソコンやワープロが置かれ, 実験室の分析装置や設備までマイコ1/ 制御で動かすようたものがあります 身近た生活の場でも, 電子手帳, 炊飯器, カメラ等にまでマイコンが使われています このようなコンピュータは, 半導体の集積回路の集まりなのですげれども, これらにもウランの話題があるのです そろそろ気付いた方もおられるでしょう でもその前にウランの紹介から かわいいウラン? ウラン (Uranium) は原子番号 92 番目の元素で, 天然には質量数が238,235,234の3 種類が存在しています それらの物理化学的性質は第 1 表に示しましたので, 詳細はそちらを見てもらうことにしましょう ウランは, 第 1 表ウランの物理化学的性質核種 㡕 2 言 5U23 角 U 質量存在比 (%) 半減期 ( 年 ) 主なα 線工事ルギー ( 門 ev) 並びにその割合 ( 賄 ) スピン ' 磁気二重極モーメント ( 核磁子 ) 電気四重極モーメント (ex10-2 角cm2) 原子量密度 (9 cm13) 比熱 (J09 一 ''1く'i) 融点 ( ) 沸点 ( ) 基底状態の電子配置酸化状態第一イオン化電位 (ev) 超電導の臨界温度 ( に ) 結晶型 㠮〵 㠲フラン 㐳㤲 㐮〴〹㔀㤹 㜴㔰 〵㔀 4,468x1097,038x1082. 蛎 x105 4,196±0.OO 里 (77 寛 ) 旦.598±0,002( 里.6 毘 )4.7739±0.0009( 械 ) 4.i47(23 寛 ) 里.401±O.002(57 毘 )4,717(28 晃 ) 4,038(0.23 蒐 )4,365±O.002( 峨 ) 里.600(O.3 晃 ) 皇.219±0,002(5.7 駕 ) 〵 㔰 0 里.10 㠮〲㠹ㄸ 0,114(O ) ㄱフィートヘ ニヒ㠷 1s22s22P63s23Pら岨 s23d{ 日 4P65s2 里 d 一目 5P66s24f-45d1コ6P65f36di7s2 [ 十 3コ, 十 4,[ 十 5], 十 6 㘮〸 楧 0.68U(α) α 斜方く668. β 正方 γ 体心立方 775 く 1) 地質調査所地殻化学部キーワード : ウラン, 超徴量分析, 地球化学地質ニュース426 号

2 ウランと先端産業一 35 一ドイツのM.H.K1aprothが今からちょうど2 世紀前の 1789 年に, 黒色の鉱物から新しい元素として見いだしたのが最初で, 当時新しく見づけられた天王星 (UranuS) からUraniteと命名されたといわれております 単体としての純粋たウランは, それから50 年ほどした1841 年に, フランスのE.M.Piligotが見いだしています しかし, 当時はウランの持つ放射能についてはまだ知られておりませんで, それからまた50 年ほどした1896 年に, 放射能のSI 単位として有名たH.Becquere1がウランの放射能を発見しております ちなみにウランの命名の光とたった天王星は, ギリシャ神話では天空の神様であり,1986 年 1 月 24 目にアメリカの無人惑星探査機ボイジャー 2 号が, その発見から約 2 世紀の後に私達の目の前にその姿を明らかにしてくれました 一方, 元素としてのウランはどうでしょうね さて, ここで皆さん, ウランのイメージを想像してみて下さい 銀白色で反応性が高い金属で 硬い硬い, 頭がカチンカチンですね そんたことでは独創的な研究たどできません ピカッと光ったかと思うときのこ雲がドドドーと天まで上り 現実的た方ですね ちょっとペシミストかも アメリカ大使館にでも売り込みに行って一儲けを一 これはまたオプティミストですね ウラン価格はそれほど高くありませんし, 警察のお世話にたるだげです キュッキュッと足を鳴らして歩くかわいい女の子で ムムッ, 危ない危たい ロリコン, はたまた連続幼女誘拐犯か いやいや, アトムの妹のウランちゃんでした そうです 今はたき手塚治虫先生のr 鉄腕アトム はもう30 年近くも昔の大ヒットアニメですが, そこに出てくるアトムの妹の名前はウランでした その中に描かれている社会は, 夢の近代化社会であり, 希望の話でした 当時の原子力開発に先見の明を持った先生の命名だったと思います ウランは天空の神様から名前をとっただけあって, やはり輝く希望の星だったのかも知れません ところでウランちゃんは女性でしたが, ウランは本当に女性的な元素でしょうか 諸外国ではどうでしょう ドイツ語ではdaSUranで中性, フランス語ではUra- niumで男性なのです ちたみにウランの最初の命名となったUraniteやウランの酸化物, 鉱石だとはフラ : ス語で女性です いろいろだ国々における物の見方 考え方の違いがそこに現れているのでしょう すには, 粗製錬として酸やアルカリでウランを溶出させ, 溶媒抽出 イオン交換等でウランを分離した後, アンモニアを加えてイエローケーキ ( 重ウラン酸アンモニウム,ADU,(NH4) U O ) とします ADUの中のウランの同位体である235Uは, 第 1 表に示されているように天然比の0.72 形しか存在していませんから, このままでは原子炉の燃料としてたかたか使用できません そこで,ADUからUF4さらにガス状のUF6に転換する精製錬または転換といわれる工程を裾た後, ガス拡散法 遠心分離法やレーザー法で235Uを約 3 灼こ濃縮して燃料とするわけです 皆さん良くご存じのように, ウラン (235U) はその原子核に中性子が当たると核分裂を起こします その核分裂片は, 約 60-90MeYの運動エネノレギーを持っており, 原子炉でそのエネルギーを熱エネルギーに変換します この勲エネルギーを利用するのが原子力発電です 現在目本国内の総電力のおおよそ3 割が原子力発電によってまかたわれているといわれております 日本で最初に原子力予算が計上されたのは, 昭和 29 年 (1954 年 ), 今から約 35 年ほど前のことです 戦後の社会において原子力に対する民衆の統一的認識がまだできていませんでLたが, 当時の自由党 改進党 日本自由党の保守 3 党により総額 2 億 5,000 万円という巨額な予算案が突如として国会に出され, それが自然成立してわが国の原子力開発の幕開けとたりました ( 原子力開発十年史, 1965) さて, 当地質調査所においても, 調査費として1,500 万円の予算が付けられました そして日夜ウラン鉱床探しが始まったわけです 最初に日本でウラン鉱床が見つかったのは人形峠であ ' ります その峠はそれまで名もたいような峠だったそうです 今では, この発見露頭にそれを記念して立派た記念碑がたてられています ( 第 1 図 ) 現在, ウランは西側自由諸国だけで39,200トンの需要があり (1985 年 ), この量は種々の社会的要因により変動するでしょうが,0EcD/NEA( 経済開発協力機構 原子力 1 機関 ) とIAEA( 国際原子力機関 ) によると, 今後さらに増加していき,2000 年には5 万トンをこえると見込まれております ( プロメテウス,1986) このような原子力産業に用いられるウランは, 鉱床のように濃集状態であることが必要なのですが, もう一つのウランの話は, 逆にウランを少なく少なくする話たのです それではウランの真ん話のはじまりはじまり ウランと原子力ウランと半導体ウランの原子力産業での用途は, 当然のことながら原子炉の燃料としてです ウラン鉱石からウランを取り出 1990 年 2 月号ウラ : はほとんどあらゆるものに含まれております

3 一 36 一金井豊第 1 図入彩峠の記念碑 r 人形峠, ウラン鉱床露頭発見の地, 昭和 30 年 11 月 12 日発見 通商産業省地質調査所, 鉱業権者動力炉 核燃料開発事業団 と記されている このことは, 多くの場合極微量であるため特別問題にはたらないのですが, 現在の先端産業の一つであります半導体分野においては重大た問題となっているのです というのは, ウランやトリウムの放出する放射線 (α 線 ) によってコンピュータにエラーが生じてしまうからです このようなエラーは, ハード面のエラーと異たり ソフトエラー " と呼ばれていますが, そのメカニズムは第 2 図に模式的に示してあります 2 進法では0とユ, OFFとON, 帯電のあるたしが情報なのですが, そこにα 線が飛び込むと, その飛跡に沿って原子をイオン化してしまい, 帯電状態を変えてしまうのです すたわち, メモリーは約 106 個の電子の電荷量の有無で規定されているのですが,5MeVのエネルギーを持つα 粒子 ( ウランやトリウムのα 線のエネルギーは, だいたい4.5~5.4 MeVです ) が物質中を通過すると約 個の電子対を生成するため, 容易にそのメモリーが反転してしまうのです このようた半導体材料中のα 線を減らすには, その中のウランやトリウムの量を低くするしか他に手はありません 仮りに10-9gの238Uが存在したとしますと, 単純に考えて統計的にユ個のα 線を放出するまでの時間丁は, w= 一刀 V τ1=0.693/(4.49x109 ) で6W=1とたる時間 dτから求められ,22.4 時間, 約 1 日とたります わずか10-9gのウランがあるだけで, 一日 Lか正常に動かないコンピュータとなってしまいます α 線は四方八方 36びとの方向にも飛びますし, また ひとつのコンピュータには半導体チップは数十数百あることでしょうから, そのα 線によるメモリー損傷の確率はかたり高くなることが推定されます その他の回 11よリ䕕㐱瑎唴琀炎国より乕 琀米国よリ䕕 㕴乕㑴力 11 閑よ一 NU 仇 1 傷乕bar日鰯 1 ll/ ウラン燃 * 斗加 1 工施設そ ) 他の ]; はリ 73 体 馳翻岬旦乕㡴䑕ㅴ _ 〆五鰯 (I 闘織脇ウラン囲 {NU) 天然ウランロ (DU) 劣化ウラン萎姜養護窒 1 轟 (Pu) プルトニウム [ 在周雌( 昭和 62 年!2 月 31 日 ) 䕕㝴 Pu804k 星乕ヘルツ琀䑕汴ぴ㜷歧高速撞醐 i 新 1 蝦換炉凸嬀䕕ヘ ニヒ㡴 Pu1466k 匡乕㝴䑕 琀사偵汭歧乕䠀米国よリ 4{ 木立ム l11よリ英国よリ HEU1k 星 27 休 4 休 (1 舳 ) NOユ6t 凸馳制 1820 体䕕㐵㡴発犯炉 [EU 舳 / 米国へ英国へ (1.1 仏国へ 159 体 EU127t 䥉䕕ヒ ル歧偵㐸歧䑕ㄱ琀ㄷ㕴ㄴ㐰欹わが国におけるウラン等の移動 (1987 年下期 : 原子力委員会月報 vo1.33,no.5,p.9) 地質ニュース426 号

4 ウランと先端産業一 37 一 o" 月ユ 目 川ポテンシャル井戸 : 崖ユ06 電子 ユ " 葺丁ポテンシャル井戸 ; 空 o" 粒子号飛程 : 宮 25μm 亀ユ.4 ユ06e_h 1" 号 ` 一ポ亘丁電子 : ポテンシャル井戸に集まる 1" 互 ヨ O" 葺丁 ユ " o} 五丁エラー発生第 2 図ソフトエラーのメカニズム ( 工藤ほか,1982) 㤀㜀 ρ 宮 105 掛鞍 103 塔ⴱ φ β \ ダ ダ〆 〆ⴸ ⴴⴲ α 粒子束密度 (α/cm2h) 第 2 表各種アルミニウムに含まれるウラン トリウム盤 ( 工藤ほか,1982) 各種アルミニウム唨灰戩周 灢 〴㘱〸高純度 A1 材 A1 線 (99,999%)7 2 A1 板 (99,999%)1100 ヘ ータ ゾ _ ンメルトA1インゴット ( 先端部 )3.1 ゾーンメルトA1インゴット1 500 ( 後端部 ) 市販アルミナ国産品 ㄱ〲㐀 U,Th 含有量 (ppb) 第 3 図 α 粒子束密度と故障率の関係 ( 平井,1988) こうしたエラーの率はFITという単位で表されますが, これは109 時間に1 回故障が生じる率です α 粒子束密度と故障率との関係を第 3 図に示しましたが, 集積度が高くたるにつれて故障率が高くたっています 人問に例えれば, 頭の良い人ほどおかした行動を示し易くたるということでしょうか ( そういえば なんて思い当たる節がありますか?) 現在, ソフトエラーの許容限界は 1,000FIT( た, なんと114 年に1 回の故障率です!!) というのが一つの目安とたっています o.1α/cm2hrは自然の大気中の放射性物質のレベルと同じといわれてますから ( 福浦 高見,1981),64Kビットの半導体メモリーで 10-3~10 4α/cm2hrというのはかたり厳しいものといえるでLよう 第 2 表には, 半導体材料としても用いられている各種アルミニウム材に含まれているウラン トリ 1990 年 2 月号輸入品セラミック用 A120 茗䄭䈭䤭䈭䥉 ⴱ 䌭ㄬ ヒ コ ヒ コ㰱 ㄬㅏ伀ヒ コ〱 㱏 㜀 㤀㱏 ⰲ ㄬ㐷ケㄱㄬ㐹ケㄲ㜹 㜲㜳 㜀里.7 ㄹㄸ㱏 ⰲ 㱏 㤀㠳 60 土 20 㰸㔀ㄱケ㐰 190 土 40 㘰넵㔀ㄶケヒ コㄲケヒ コㄵ ヒ コ 60 土 20 넱ヒ コ넲ㄱ 㐰ウム量を示しました 実際のパーツではさらに低濃度です また, ハンダにもα 緑濃度を低くした物もあり, ウラン トリウムいずれも0.2ppb 以下ということです ( 戸 E 日 } まカ,1988)

5 一 38 一金井豊第 3 表ウラン トリウムの微鏡分析法と検出感度 ( 平井,1988に加筆) 分析方法検出限界 (ppb) [ ウランの分析法 ] 固体蛍光光度法機器中性子放射化分析法放射化学中恒子放射化分析法 ICP 発光分光法電熱気化 /1CP 発光分光法質量分析法 ( 二重収束型, 二次イオン ) ICP 質量分析法 Y 線スペクトロメトリーフィッショントラック法吸光光度法シンクロトロ ン蛍光 X 線法陰極溶出ポルタンメトリー [ トリウムの分析法 ] ICP 発光分光法電熱気化 /ICP 発光分光法機器中性子放射化分析法放射化学中値子放射化分析法吸光光度法質量分析法て二重以東型, 二次イオン ) ICP 質量分析法固体蛍光光度津 [α 粒子の分析法 ] α 一線スペクトロメトリー α 線カウント法 〱ⴰ ㄭ 〵細 ⰱ ⴳ 〲ⴰⰰ 㔀ㄭヒ コ 0,002~ ~ 〲㔰 ⴱ 㐀アハ ート ⴳ 〲ⵏ ㄭ㔰 〵ⴰⰵ 50-10σ ヒ コ 주의 㔀 0.02~0.03(C/cm2h) > 一 ω ω 1 㸀一〇 1 u3080 り9 Ex280n 冊 bondposs5nm9863filter Embond 口 ss5nmy-03fi1ter ' ア00800Em 湭第 4 図ウラ : の蛍光スペクトル㐳㔀. 9 超微量分析技術以上述べてきたような問題に伴い, 材料や製品の品質管理においてもppbレベルの高感度 高精度た分析技術が重要とたってきております (ppbは10-9の割合をいい, 1OOmm四方のグラウンドに落ちたダイヤモンドの小さなかげらを捜すようなものです ) これらの分析技術は, 単に半導体分析のみたらず地球化学的な試料の微量分析にも有効であるため, そのことに触れておきたいと思います 半導体中のウランやトリウムだとの徴量分析に用いられている分析法を第 3 表に示しました これらの分析法にはそれぞれ一長一短がありますが, ウランの分析法では多少古典的にたりますが, 固体蛍光法で分析する例が多いようです 当所でも, 岩石や地下水だとの地球化学的試料に含まれている徴量のウランは, イオン交換分離の後フッ化物の溶融物に変え,280 nmの励起光によって生じる556nm 付近の蛍光を測定することによりウランの定量を行っています 第 4 図にウランの蛍光スペクトルを示しました 中性子放射化分析法は, 特別た前処理を必要とせず, ㄳ㜀ㄱ 8111 ll 1 ユ : 地回紘ポンプ,2: 油拡散ポンプエ3イオンレンズ, 司 : 四双極質最分析言十,5: イオン検出器.6: 瑚幅器,7: マルチチャンネルアナライザー,8: コンピューター,9: プラズマトーチ 10: 試料, ユエ : ネブライザー, 工 2: アルゴンガス,13: ガスコントロール部,14: ドレイン第 5 図 ICP-MSのブロックダイアグラム ( 清水,1987) 顕微鏡俗乤 ⵙ 䅇レーザー䅲䅲四丞趣質量分析計試料ノE: 手コック䅲第 6 図レーザー法による試料導入系 ( 清水,1987) 地質ニュース426 号

6 ウランと先端産業一 39 一䅬畭極流氀䅮瑩浯湹卢䉥特䡩畭䉥䉩獭畴桂椀 Cadmiu 耐 Cd 䍡汣極浃愀 ChromヨumCr 䍯扡汴䍯䍯偐敲䍵伮〲㱏 くO.002 く.01 㱏 〳くO.003 O.O05 くO.02 くO,01 䝯汤䅵嵲潮䙥䱥慤偢 LithiumLヨ䵡杮敳極浍最䵡湧慮敳敍渀乩捫敬乩偯瑴慳極洮䬀卩汶敲䅧㱏 〲 0.Ol 㱏 ⱏ〵くo,002 住ㄶ O.005 く0.Ol <o.o 工くO.O02 卯摩畭 Strontiuπl 呩渀婩湣州その他乡卲卮婮叩 q.o05 くO.02 くO.02 く0,00i また非破壊で分析が可能である等の利点を有しておりますが, 検出感度が固体蛍光法に比べ1 桁低くたっています ICP 発光分光分析法は, 近年特に多元素分析でその威力を発揮してきておりますが, 感度的にはかなり劣っています しかし, 機器の安定性の向上や使用の簡便さもあり, 濃縮操作を行えぼある程度のものに対しては利用価値が高いと思われます また, マイクロサソプノレシステムと呼ばれる高温気化装置を接続することで検出感度は格段に高まり, イオン交換クロマトグラフでウラン トリウムを分離後マイクロサンブノレシステムをつけたICP で定量を行い, 検出限界 U0.05ng,Thα03ngという報告 ( 飯利 岡田,1984) もたされています ICP 質量分析法は, 本質的には質量分析法ですから, 原子一つ一つ数えるため極めて高感度であります 第 5 図に装置のブロックダイアグラムを示しました ウランやトリウムのみたらず, 他のさまざまな元素についても定量が可能たため, 今後その利用が高まって行くものと考えられます また, レーザーを用いて固体試料を直接分析する手法 ( 第 6 図 ) もあり, 岩石試料の徴量分析においても良好た結果が得られております ( 今井,1989) このよう改超微量分析になってくると, 鉱石のレベルでは考えも及ぼたいようた, 分析に用いる試薬や器具からのコ : タミネーショ: が問題となってきます 例えば, ウランの抽出に酢酸エチルを用いて抽出を行うことがよくありますが, その時にかなりの量の硝酸アノレミニウムを加えます アルミニウムにウランが混入していることは第 2 表に示した通りですから, 当然硝酸アルミニウムにもウランが入っています 従って, 抽出濃縮を行うときには硝酸アルミニウムからの汚染に注意をする必要があります 酸やアルカリにも数十 ~ 数百 pg/m1のウランが混入しており ( 平井,1988), また, 分離に用いらるイオン交換樹脂にもウランが含まれており ( 川島ほか ). 十分にブランク試験を行う必要がありましょう 試薬の中には, 第 7 図のようにウランやトリウムの混入量が非常に少ないことを強調している物も市販されており, ウランやトリウムの重要性を物語っている一例とい 1990 年 2 月号ユ02 㘀儀アハ ート拙ユ01 遡第 7 図試薬の不純物表示の一例伀 ( 先端 ) 欝 U 軍中 Th 50ユOO ( cm1)( 後端 ) 第 8 図ゾーンメルトによるA1 棒のU Th 濃度分布 ( 工藤ほか,1982に加筆) えるでしょう ところで, ファイブナインといわれる高純度のアルミニウムにもウラソカミ合まれ, 第 2 表に示したようにウラン濃度にぼらつきがみられました アルミニウムは, ボーキサイトから精錬されて製造されるのは皆さん良くご存じでしょうが, 精製過程でゾーンメルトがたされます その時のウランは, 第 8 図にありますように場所に一よってかなりの濃度が異なっており,A1インゴットの後部に濃縮しています こうした元素の分別は, 超徴量のミクロの世界のみたらず地球内部のマグマでも起こっていることを考えると面白いものですね また, 硝酸アルミニウムの試薬に含まれていたウヂソのαスペクトルを第 9 図に示しましたが, このようなウラ : 核種 2 筥 8U と23 里 Uの分別も, 地球の内部, 地表における風化 続成, さらに試薬として製晶化されるまでの過程で行われてきたことを考えると, 非常に興味深く感じられます

7 一 40 一金井豊 㡕 由 ハ 㕵 '1. 㑵㐧第 4 表ヒ コ䄱偨漭牯祥湥牧礀各種鉱石 植物 人体に含まれるウラン嚢 ( 無機化学全書,1953) 各種鉱石中のウラン含有量 桯湮攱 第 5 表ㄱ 第 9 図硝酸アルミニウム試薬中に含まれるウランのαスペクトルの一例 2 島 8Uと234Uとの問に大きな非平衡がある 我が国における温泉水中のウラン含有鐘 票名温泉地名北海道登別温泉明ばん泉秋田県玉川温泉 ( 咀 =4) ふけの湯 ( ユ号 ) 後生掛 (2 号 ) 赤川温泉川原毛温泉 (1 号 ) 宮城県嶋子温泉滝の湯 2 群馬県水上温泉伊香保万座温泉 ( 岬 =7) 白根山湯釜草津温泉 ( 咀 5) 香草温泉 ( 咀 2) 万座ラジウム滝の湯神奈川県湯河原静岡累修善寺温良水明屋の湯山梨県増富鉱泉 A8 号泉. 増富温泉 ( 田 ユ3) 富山県立山地獄谷 ( mm =16) 石川県和食混泉 (5 号 ) 岩間温泉岩間噴泉塔山中温泉 (5 号 八幡瀬領赤瀬兵庫県新有馬温泉有馬炭酸泉有馬温泉有明湯鳥取県三朝岩崎山の湯岩崎ホール下温泉会館島根県池田鉱泉 (T1) 小林鉱泉織岡山県浅原鉱泉大分県別府海脳試十万地獄 柴石地獄血の他地獄竜巻地獄御夢想筋湯田の湯弓が派的が浜海門寺竹瓦梅園楠不老ウラン濃度 (PPl ) 鉱石主な泉質兆 p 亘 * 関連地質平文献唨偐洩方閃錫岩蛍鉛亜鉛鉱 (Cumber1and 産 ) 鉱 (Wa1es,Denbigh 産石 (St.Auste11 産 ) 塩石 (Harz 産, 淡緑色 ) 伮 㠀 㔷 㤀 㠀 (2) 各種植物体中のウラン含有量植灰分唨偐洩新鮮試料リブブジセセ : ドドヤロロソウウ種子果皮種子ガ芋主根リ葉ク皮㔬 㘀 㠰 〳ㄸ 㤶 㐮ヘ ニヒ伬 フィート 〱〱㠶 ㄴ ヒ コアハ ート (3) 人体中のウラン含有量尿大血爪毛大腎 こ 人体各都髪 ( 女便液性 ) 脳肺臓唀 /m1 4x1 〇一 109/9 10 一ユ g/m O 7 ㄬ 휱 㜀 1 9 1O-99/9 3.34~13.1x 工 O-99/9 㐮㐲휱 㤹 㹏 0.~2.6 伀 <o ユ㐀㱏 㔀 0.O~エ8 アハ ート 0.28~0,72 9.3~10. 伮㠀 㐀㱏 〲 アハ ート 0.01~2.07 (av 虐.O.27) O.O~38. 漮〹 〲 ㄵ 〴 〴 〸 㤵 㱏 ⰰㄳ 㘮ㄳ 㐳 㘸 ㄶ 0.0ユ6 㔀 〳 ㄴ 〲㤀 〱 〲㔀 〲㘀 〲 〳 〱 估㠀癉䥉噉䤀 I 旦䥘工且㩸堀 w 工癉ユx m 工 VH 䥘ㅖ䠱 V V 工 1I I Ψ w 1I 一 工 x V XI 嘀嘀 Ψ1 瘀眀䤀硉汉 XI I V 砱瘀硉 V X 瘀堀 v x V X 瘀瘀 Ψ ユv 嵶嘀䥶䥶䤀ユ 㐀ヒ アストル 愀氮㘀 アハ ート㜬伭㠮㘀㔮㘀 1. 盾一 3.0 伀ユ.7-2,O 嗜宮.2-8,3 㘬㜀㜮㠀㘮㜭㜮㐀㠮㐀㐮㠭㘮㜀㘮 㜮アハ ート㔮㔀 5.7 一店. 直 ヒ アストル㠀 㜀 㐀㜬 㜮㘮㘀㜱㜮アハ ート㘮㐀㜮 画.8 㘮笀嗜.9 兖軌眺映眺眺mm䡒叫弘兖兞偖呈䠀田䍏䡖儀眀䡈偃㘀畑洀畑皿 脳ㄩ㈩㈩㈩㈩㈩㈩ユ ) ユ ) ㈩㈩㈩㈩ㄩユ ) ノットノット㜩㈩㐩㐩㐩㐩㐩㐩㐩ノットノットノット㔩㔩㔩㔩 5 㔩㔩 6 㘩㘩愩㘩 6 㘩㘩㘩㘩㘩㘩㘩㘩㘩泉質 I1 単純泉 111 単純炭酸泉 H1: 重炭酸土類泉 1V: 重曹泉 V: 食塩泉 VI: 硫酸塩泉 VH1 鉄泉 VHI: 明ばん泉 1X: 硫黄泉 X1 酸性泉 X11 放身機泉地質 O: 新生代 q: 第四紀冊 : 新第三紀 P1 古第三紀 K: 白亜紀 p1' 先一 " ^1 窒山岩 アロビラ外 O: 花闇岩 花陶斑岩 石英閃緑岩 石薬斑岩 花開閃緑岩 グフノファイア 石英閃長宕 R: 流紋岩 石英安山岩 V: 火山岩文献 1 鳥居 村上 村井(1958)2 野口 今橋(1967)3) 中西 (19 期 ) 4) 瀦 ( )5) 鮎 橋本 (1964)5) 韻 (1959 7) mm帖 I(1988) 兆文献に記載されていないデータは 角情愛 (i975) による. 地質ニュース 426 号

8 ウランと先端産業一 41 一地球における微量ウランの存在前にも述べましたが, ウランはほとんどあらゆるものに含まれております いわゆるNoddackのいうr 元素普遍説 です すなわち, ウランは地殻を構成する岩石を始め, 草木や私達の体の中にもあるのです 大地を構成する岩石にウランが比較的多く含まれてい ' ることは, 皆さんよくご存じの事と思います ウランのほとんどを占める238Uの半減期が約 45 億年ですから, 地球が誕生したといわれる今から46 億年前には, 現在の約 2 倍近いウランが存在した計算にたります 一方, 逆にウラン含有量の少ないものとして, 第 4 表に鉱石中のウラン含有量を示しました 鉱石はある元素の濃集物と考えられ, 比較的純粋た化合物と思われるのですが, そんな中にもウランは隠れているわけです また, 第 4 表には, 私達が口にする食べ物や, 私達の人体に含まれるウラン量も示しました このようたデータは, 徴量であるが故に余り報告されてはおらず, 精度の高いデータの蓄積が期待されております 日本は火山国で温泉が多く, また, 放射能泉として有名た温泉も数多くあります 第 5 表には, 今までに報告された温泉水中のウラン含有量を示しました 放射能泉というから放射性物質が多く, ウランもまた多いかと思うと1 意外にもウラン量の少ない温泉が多いのです 放射能泉の放射能は, 別の機会に紹介したいと思いますが, 多くの場合ラジウムやラドンによるものたのです おわりにウランについての話題から, 最近の話題ともいえる半導体分野から誘発された徴量分析技術を思いつくまま簡単に述べてきました 筆者は, 半導体そのものは研究対象にしてはおりませんが, そこに応用されている徴量分析法は, ウランの地球化学の分野での有効た手段とたるものと考えられます 地質試料, 特に地下水 河川水 湖水 海水のようだ本試料においては, ウランはいくらでも低濃度で存在することが出来ます その存在形態を明らかにすると同時に, こうした手法によりその超徴量な濃度を明らかにする事ができれば, いままで見えたかった低濃度領域 ( ミクロの世界 ) でのウラ : の溶液挙動が明らかになることでしょう また, 岩石試料でも砂岩やデイサイトのようなものはウラ : ノ含有量が低く, マクロ量とは異なるミクロの状態におけるウランの岩石化学的挙動についても, 高感度分析技術の応用で明らかにされることでLよう こうした分析技術が, 従来 検出されず " 検出限界 1990 年 2 月号以下 " として処理されてきた分野での地球化学, 地質現象の解明に, 今後新 Lい展望を切り開き, 未来にあかりを灯してくれるものと期待されます 参考文献福浦雄飛 高見昭雄 (1981)ICの高性能化と基板, パッケージなど材料の対応策 工業レアメタル,N0.76,p 原子力開発十年史編纂委員会 (1965) 原子力開発十年史, 日本原子力産業会議,p 平井昭司 (1988) 半導体材料中のウラン, トリウム及びα 放射体の分析 ぶんせき,No.9,p 飯利茂雄 岡田章 (1984)ICPによる半導体材料中の微量 U, Thの定量 第 45 回分析化学討論会講演要旨集,p 今井登 (1989) レーザーアブレーションICP 質量分析法による岩石の分析 第 38 回日本分析化学会年会講演要旨集, p.527 板倉淳 (1968) 石川県の温泉および温泉沈殿物中の微量成分の放射化学的研究 温泉工学会誌,Yol.5,p 金井豊 (1988) 山梨県増富温泉における238U 及び娘核種の挙動 Geochem.J.,yol.22,p 川島敏也 (1984) 超 LSI 関連材料中の徴量ウランの蛍光定量 日立テクニカルデータ,No.15 古賀昭人 (1959) 別府温泉の徴量成分 日本化学雑誌,Vol. 80,p 工藤例他 (1982)LSI 構成樹料中のウラン, トリウム,α 放射体の評価 Radioisotopes,VO1.31,P 無機化学全書 (1953) 柴田雄次監修 XVII-1ウラン 丸善 中西正城 (1948) 蛍光法による徴量のウランの定量 日本化学雑誌,Vol.69,P.4 野口喜三雄 今橋正征 (1967) 本邦酸性泉のウラン含量 温泉科学,yol.18,P.1-7 阪上正信 橋本哲夫 (1964)234U/238U 比の測定 日本化学雑誌,VoL85,p プロメテウス (1988)Vo1.12,p.42 清水洋 (1987)ICP-MSの分析化学への応用 ぶんせき, 乯 ⱐ 㠰 ⴴ 㠴角清愛 (1975) 日本温泉 鉱泉一覧 地質調査所 戸田英二他 (1988) 低 α 線鉛およびはんだ中の超徴量ウラン, トリウムの定量 第 37 回日本分析化学会年会講演要旨集,P.616 鳥居鉄也他 (1958) 鉱泉中のウランについキロ温泉科学, 噯氮㤬倮㤱漀 < 受付 :1989 年 10 月 18 日 >

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