放射性物質を含む酸性溶液からのCs分離法の検討及びICP-AESを用いた元素分析

Method for separation of Cs from acid solution dissolving radionuclides and microanalysis of solution with ICP-AES

金沢 徹*; 日高 昭秀   ; 工藤 保 ; 中村 武彦* ; 更田 豊志

Kanazawa, Toru*; Hidaka, Akihide; Kudo, Tamotsu; Nakamura, Takehiko*; Fuketa, Toyoshi

シビアアクシデント時における燃料からの放射性物質放出を調べるVEGA実験では、放出量評価の一環として、実験後に装置配管を酸洗浄した溶液を線計測し、燃料からの放出量と装置内への沈着量のマスバランスを求めている。しかしながら、照射後数年間冷却した燃料を用いた場合、短半減期核種や微量元素の定量化が不可能である。そこで、これらの放出及び移行評価を目的として、誘導結合プラズマ原子発光分光分析(ICP-AES)を用いて酸洗液中の元素分析を実施することにしている。分析に際しては、装置の汚染防止及び被曝量低減の観点から、主な線源であるCsを事前に溶液から除去しておく必要がある。アンモニウムモリブドリン酸(AMP)を用いるイオン交換分離法について、分離試験を実施した結果、Csを99.9%以上分離できること、また、錯化剤を併用することによって、一旦分離されたSbも回収可能であることが明らかになった。また、AMP法でCs分離したVEGA-3実験の酸洗液を、ICP-AESにより試験的に元素分析した結果、U, Sr, Zrの定量化に成功した。今後、Cs分離法として沈殿分離法も併用しつつ、ICP-AESを用いて、放出,移行挙動を明らかにしてゆく予定である。

As a part of release evaluation in VEGA program, the mass balances of released and deposited FP onto the test apparatus are estimated from gamma ray measurement for acid solution leached from the apparatus, but short-life or radionuclides without emitting rays and very small quantity of elements cannot be quantified. Therefore, a microanalysis by ICP-AES is planed for acid solution leached from apparatuses. Since Cs have strong ray spectrum, they have to be removed from solution in advance to avoid contamination of ICP system and to decrease exposure to ray. The method for Cs separation using inorganic ion exchanger, AMP was applied to the test solutions. The results showed that more than 99.9% of Cs could be removed from test solution, and once removed Sb by AMP was recovered by using a complexing agent such as citric acid. The ICP-AES analysis showed that amount of U, Sr and Zr were successfully quantified. The release and deposition will be quantified through ICP-AES analysis for acid solutions from which Cs is separated by AMP or other precipitation method.