Application of continuous heating method by thermal ionization mass spectrometry for measurement of isotope ratios of plutonium and uranium in trace amount of MOX sample

極微量MOX試料中のプルトニウム,ウラン同位体比測定への表面電離型質量分析連続昇温法の適用

國分 陽子   ; 鈴木 大輔   ; Lee, C. G.; 間柄 正明  ; 篠原 伸夫 ; 木村 貴海 

Kokubu, Yoko; Suzuki, Daisuke; Lee, C. G.; Magara, Masaaki; Shinohara, Nobuo; Kimura, Takaumi

保障措置環境試料のパーティクル分析では、今後使用が拡大されると考えられるMOX燃料を含む微小粒子中の同位体比測定法の開発が求められている。本研究では、原子力機構が開発した表面電離型質量分析の連続昇温法をこの同位体比測定に適用することを試みた。連続昇温法はウラン同位体比のみを測定する手法であったため、MOX中のウラン及びプルトニウム同位体比を同時に測定できるように、測定条件等を最適化した。ウラン及びプルトニウム同位体比標準を混合した試料(ウラン及びプルトニウムを1pg含む)を測定した結果、測定値は保証値と一致した。連続昇温法を適用することにより、ウラン及びプルトニウムを分離することなく、同時に測定することができた。

Recently it becomes important to develop analytical technique of small particle consisted of MOX for analysis of safeguards environmental samples. Continuous heating method by thermal ionization mass spectrometry was applied to simultaneous measurement of isotope ratios of plutonium and uranium in trace amount of MOX sample. As the method was developed for isotope ratio measurement of U, measurement conditions were optimized for analysis of MOX sample. The results of the isotope ratios (Pu/Pu and U/U) in a mixed sample containing isotope ratio standards of Pu and U were in good agreement with the certified values within the standard deviation. The method enabled us to measure isotope ratios without chemical separation of U and Pu.