X線回折分析（XRD）

「X線回折分析（XRD）」とは？│専門用語を簡単に解説！～アスベスト分析用語集～

こんにちは。HAKUTOアスベスト分析センターにて主任分析員を務めております、たっくんです。
前回は、職人の眼力がモノを言う「偏光顕微鏡法」についてお話ししましたが、今回はもう一つの主役、「X線回折分析（エックスせんかいせつぶんせき）」について解説します。
英語では「X-Ray Diffraction」といい、頭文字をとってXRD（エックスアールディー）とも呼ばれます。

こちらは顕微鏡とは違い、機械の力でアスベストの「指紋」を読み取るような、ハイテクな分析手法なんであります。

「X線回折分析（XRD）」とは

X線回折分析とは、試料にX線（レントゲンと同じ種類の光）を照射し、そこから反射（回折）してくる波のパターンを読み取ることで、「その物質が何であるか」を特定する分析手法です。

すべての鉱物は、原子が規則正しく並んだ「結晶構造」を持っています。
そこにX線を当てると、その結晶構造特有の角度で強い反射（ピーク）が現れます。このピークの現れ方は、クリソタイルやアモサイトなど、アスベストの種類によって決まっているため、言わば「鉱物の指紋」のようなものなんです。

XRD装置が読み取った「指紋（チャート）」と、データベースにある「アスベストの指紋」を照合することで、確実に種類を特定できるというわけであります。

アスベスト分析における役割

現在、日本のアスベスト分析規格（JIS A 1481シリーズ）において、XRDは非常に重要な役割を担っています。

定性分析（JIS A 1481-2）
「JIS A 1481-2」という方法では、まずこのXRDを使って「アスベストの候補」を見つけ出し、その後に顕微鏡（位相差・分散染色法）で確定診断を行うという手順がとられます。
定量分析（JIS A 1481-3）
「JIS A 1481-3」という方法では、XRDを使ってアスベストの含有率（％）を算出します。基底標準吸収補正法という難しい名前の技術を使いますが、機械的に数値を出すため、計算の再現性が高いのが特徴です。

偏光顕微鏡法（PLM）との違い

前回解説した偏光顕微鏡法とは、アプローチが全く異なります。

偏光顕微鏡法（PLM）：
分析員が「目」で見て、繊維の形や色（光学的性質）を確認する。
→ 微量なアスベストや、１本１本の繊維を見つけるのが得意。
X線回折分析（XRD）：
機械が「波」を読み取り、結晶構造のデータを確認する。
→ 試料全体の平均的な構成や、定量的な数値を出すのが得意。

それぞれに得意・不得意があるため、現在の公定法では、これらをうまく組み合わせて（あるいは目的に応じて使い分けて）分析を行っているのであります。

たっくんの
ワンポイントアドバイス！

万能ではない？「妨害ピーク」に注意
XRDは優秀な機械ですが、弱点もあります。それは、アスベスト以外の鉱物（例えば粘土鉱物など）が、アスベストと似たような場所にピークを出してしまう場合があることです（これを「妨害」といいます）。だからこそ、最終的には人の目（顕微鏡）による確認や、熟練の分析員によるデータの精査が必要なんですよ。
分析報告書で「分析方法」をチェック！
お手元のアスベスト分析報告書には、分析方法として「JIS A 1481-2（XRD）」や「JIS A 1481-1（PLM）」といった記載があるはずです。どの機械を使って分析したのか、ぜひ注目してみてくださいね。