同位体希釈質量分析のためのZr濃縮同位体標準液の調製

Preparation of Zr isotope standard solution for isotope dilution mass spectrometry

今田 未来; 浅井 志保; 半澤 有希子  ; 間柄 正明  

Konda, Miki; Asai, Shiho; Hanzawa, Yukiko; Magara, Masaaki

高レベル放射性廃棄物の安全かつ合理的な処分の実現には廃棄物中に含まれる放射性核種のインベントリを正確に把握することが重要である。我々はインベントリ評価の信頼性を実測値により検証することを目的とし、処分安全評価上重要な長半減期核種Zrの分析法を開発し同位体希釈誘導結合プラズマ質量分析法(ID-ICP-MS)を用いて定量することとした。その際スパイクとする濃縮同位体標準液が必要となるため、金属Zr濃縮同位体標準(Zr標準)を溶解して調製することとした。金属ZrはHFには溶解することが知られているが、HFはガラス腐食性かつ強い毒性を有し、装置内部のガラス製品や人体に影響を及ぼすことから使用量を抑え、操作を簡便にすることが望ましい。そこで、まず金属Zr標準チップを用いて金属Zr溶解法を検討した。その結果から得られた最適な溶解条件でZr標準を溶解し、Zr標準液を調製した。Zr標準液の濃度決定にID-ICP-MSを用いることにより、信頼性の高い値を得ることができた。

It is important to measure the inventory of radionuclides in high-level radioactive waste for safe and reasonable geological disposal of the waste. For verification of the reliability of the inventory assessment by measured value, we planned to quantify the long-lived nuclides Zr, that is important for safety evaluation of radioactive waste disposal, using isotope dilution inductively coupled plasma mass spectrometry (ID-ICP-MS) we developed. Spike (isotope standard solution) is required to apply the IDMS. We prepare Zr isotope standard solution by dissolving the metallic Zr isotope standard. The metallic Zr dissolves in HF, but HF dissolve glass and has high toxicity. Therefore it is necessary to reduce an amount of HF and to simplify a dissolution method. At first, we examined the dissolution method of the metallic Zr. The isotope standard of Zr was dissolved under optimum condition that obtained by the previous examination. The prepared Zr isotope standard solution was measured using the IDMS to determine concentration, which gave us a high-accuracy value.