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ポリアミン型キレート樹脂を用いた海水中のトリウム同位体測定のための水酸化鉄の迅速回収法

Rapid collection of iron hydroxiedes for determination of Th isotopes in seawater using polyamin type chelating resin

大久保 綾子; 小畑 元*; 間柄 正明 ; 木村 貴海 ; 小川 浩史*

Okubo, Ayako; Obata, Hajime*; Magara, Masaaki; Kimura, Takaumi; Ogawa, Hiroshi*

海水中に含まれる放射性元素の中には、数fg(10-15g)/kgの極低濃度で存在するものが多く、それらの元素を質量分析法で測定するためには、前濃縮が必要となる。鉄共沈法は、古くから用いられてきた前濃縮法の一つであり、酸性の試料溶液に鉄(塩化鉄溶液など)を添加した後、アルカリ性に調整することで、目的元素を水酸化鉄と共に沈殿させる。簡易な方法であるが、水酸化鉄が沈殿するまでには数日間を要する。本研究では、海水中のトリウム同位体を測定するために、ポリアミン型のキレート樹脂を用いて、トリウムを共沈させた水酸化鉄を迅速に回収する方法を開発した。目的元素であるトリウムが定量的に回収されたことから、水酸化鉄中のFe$$^{3+}$$イオンがキレート樹脂に吸着した上で、トリウムと水酸化鉄の結合は維持されていたことが考えられる。本法の適用により、数日間を要していた処理時間を3-4時間に短縮することができた。

This work introduces a novel method of recovery of iron hydroxide with thorium using a DIAION CR-20 chelating resin column to determine Th isotopes in seawater with a sector field (SF) inductively coupled plasma mass spectrometer (ICP-MS). Thorium isotopes in seawater were co-precipitated with iron hydroxide, and this precipitate was sent to chelating resin column. The chelating column quantitatively collect $$^{232}$$Th with iron hydroxide in seawater at flow rate of 20-25 mL/min. Based on this flow rate, 5 L sample was processed within 3-4 h. The aging of iron hydroxide tends to reduce the recovery of $$^{232}$$Th. The rapid collection method was successfully applied to the determination of$$^{230}$$ Th and $$^{232}$$Th in open-ocean seawater samples.

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