Isotope ratio analysis of individual sub-micrometer plutonium particles with inductively coupled plasma mass spectrometry

誘導結合プラズマ質量分析法による個々のサブミクロンサイズのプルトニウム粒子の同位体比分析

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、サブミクロンサイズの単一プルトニウム粒子の同位体比分析を可能とするために、化学分離と誘導結合プラズマ質量分析(ICP-MS)を組合せた方法の開発を行った。プルトニウム同位体標準物質から作製した粒子を用いて開発した分析法の検証を行った結果、測定精度,確度とも非常に良好な結果が得られた。特に、これまで分析が困難であったPu/Puの同位体比を正確に測定することに成功した。以上より、本法は個々のプルトニウム粒子の同位体比分析法として非常に有効であることが示された。

In the present work, an analytical technique by a combination of chemical separation and inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) is developed and applied to isotope ratio analysis of individual sub-micrometer plutonium particles. The ICP-MS results for individual plutonium particles prepared from a standard reference material (NIST SRM-947) indicate that the use of a desolvation system for sample introduction improves the precision of isotope ratios. In addition, the accuracy of the Pu/Pu isotope ratio is much improved, owing to the chemical separation of plutonium and americium. In conclusion, the performance of the proposed ICP-MS technique is sufficient for the analysis of individual plutonium particles.