ICP-MSによる単一プルトニウム粒子の同位体比分析法の開発

Isotope ratio analysis of individual plutonium particles with ICP-MS

江坂 文孝  ; 間柄 正明  ; 鈴木 大輔   ; 宮本 ユタカ   ; Lee, C. G.; 木村 貴海 

Esaka, Fumitaka; Magara, Masaaki; Suzuki, Daisuke; Miyamoto, Yutaka; Lee, C. G.; Kimura, Takaumi

本研究では、単一Pu粒子の同位体比分析法の開発を目的に、誘導結合プラズマ質量分析(ICP-MS)法を用いた分析法の検討を行った。Pu試料としては、同位体標準物質であるNBL SRM 947から作成した酸化物粒子を用いた。Puの同位体比分析には磁場型ICP-MS装置を用いるとともに試料導入には脱溶媒システムを用いた。粒径0.65-3.70mのPu粒子に対して240Pu/239Pu同位体比を測定した結果、同位体比はほぼ認証値と一致した結果が得られたものの、粒径0.65mの粒子では、相対標準偏差は4.4%と大きな値となった。一方、脱溶媒システムを用いた場合には、微小な粒子に対しても相対標準偏差1.6%以内と精度の良い測定が可能であった。今後、Amを除去するための化学分離操作を組み込んだ一連の分析法を開発し、単一Pu粒子の同位体比分析法として確立する予定である。

An analytical technique of isotope ratio analysis of individual Pu particles was developed by using indictively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS). For the analysis, Pu oxide particles prepared from an NBL SRM 947 standard were used. The Pu-240/Pu-239 isotope ratios measured for the particles were consistent with the certified value. However, the RSD value obtained by the measurement of the particle with the diameter of 0.65 m was not sufficient. In contrast, the RSD values measured by using a desolvation system gave better precision within 1.6 %. At the next step, we will establish the analytical method for individual Pu particles by a combination of ICP-MS and chemical separation.