[1L07-09] ビーム計測と加速器技術

[1L08] 6 MVタンデム加速器質量分析装置における難測定核種⁴¹Caの高感度検出技術の進展

*笹 公和¹、細谷 青児²、高橋 努¹、高野 健太¹、落合 悠太¹、大浦 泰嗣³、末木 啓介¹ (1. 筑波大、2. 量研機構、3. 首都大東京)

キーワード：カルシウム41、加速器質量分析法、6 MVタンデム加速器

筑波大学6 MVタンデム加速器質量分析装置を用いて、難測定核種カルシウム41 (⁴¹Ca: 半減期10.4 万年)の高感度検出技術の開発を進めている。⁴¹Ca-AMSでは、CaF₂試料から負分子イオン⁴¹CaF₃^-を引き出しており、ビーム電流値として500 nAを得ている。加速電圧6.0 MVにより、これまでは44.5 MeVの⁴¹Ca⁷⁺を利用していたが、現在は荷電分布の割合が高い⁴¹Ca⁵⁺を32.5 MeVに加速して5枚電極型ガス電離箱で検出している。5価の荷電数にすることでビーム透過率は7％に向上して、⁴¹Caの検出下限として⁴¹Ca/Ca < 3 × 10^-15を達成した。測定精度は同位体比9.76 × 10^-12の標準試料に対して約3%となっている。国内で初めて難測定核種⁴¹Caの高感度な直接検出を実現しており、現在は隕石試料の分析などに利用されている。