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Capillary electrophoresis with laser-induced fluorescent detection method using highly emissive probes for analysis of actinides in radioactive wastes

放射性廃棄物中のアクチノイド分析のための高感度蛍光プローブを用いたキャピラリー電気泳動-レーザー励起蛍光検出法

原賀 智子 ; 中野 裕太*; 渋川 雅美*; 亀尾 裕; 高橋 邦明; 齋藤 伸吾*

Haraga, Tomoko; Nakano, Yuta*; Shibukawa, Masami*; Kameo, Yutaka; Takahashi, Kuniaki; Saito, Shingo*

放射性廃棄物試料中のアクチノイドを簡易かつ高感度に分析する方法を開発するため、キャピラリー電気泳動-レーザー励起蛍光検出法(CE-LIF)の適用性について検討した。本検討では、新規にさまざまな配位骨格を有する蛍光プローブを合成し、ネプツニウム($$^{237}$$Np)及びアメリシウム($$^{243}$$Am)に対して、CE-LIFによる分離検出を試みた。その結果、非環状6座の配位骨格を有する蛍光プローブを用いることにより、Np及びAmの分離検出が可能となった。本検討により、これまでにアクチノイドに対する適用例のないCE-LIFを用いて、固体試料から調製した試料溶液において、従来のCE法の検出限界(ppmレベル)を大幅に改善したpptレベルの検出限界を達成できることを示せた。

Actinides are important nuclides for the analysis of radioactive wastes from nuclear fuel cycle facilities. In order to achieve simple and rapid analysis of actinides, capillary electrophoresis-laser-induced fluorescent detection method (CE-LIF) is one of the potential candidates. In this study, new emissive probes of actinide ions suitable for CE-LIF were developed for the first time. The detection and separation of americium and neptunium ions as model nuclides were examined using several new emissive complexing probes, each of which possessed a fluorophore and a different chelating moiety. Using acyclic and macrocyclic multidentate probes, the highly sensitive fluorescent detection of Am and Np was successfully achieved. The results suggests that the probe with an acyclic hexadentate chelating moiety is suitable for detection and separation of Am and Np. The detection limit of mid-ppt levels was determined.

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