LA-ICP-MS of rare earth elements concentrated in cation-exchange resin particles for origin attribution of uranium ore concentrate

ウラン精鉱の産地特定を目的としたLA-ICP-MSによるイオン交換樹脂中希土類元素の分析

浅井 志保; Limbeck, A.*

Asai, Shiho; Limbeck, A.*

本研究では、ウラン精鉱の産地情報を示す有力な指標となる標準隕石規格化希土類元素存在度パターンの新規分析法を開発した。開発した分析法では、ウラン精鉱中に不純物として存在する希土類元素をイオン交換樹脂中に濃縮させ、固体試料の質量分析を可能とするレーザーアブレーション(LA-)ICP-MSによって測定することで迅速簡便化を達成した。LAでは、ICP-MSの従来測定法である溶液測定法と比べて、主なスペクトル干渉要因となるBaや重希土類の酸化物・水酸化物の生成を効果的に抑制できる。本方法の実試料分析への適用性を実証するため、ウランを主成分とする試料に適用した。LA-ICP-MS測定結果から得られた希土類元素存在度パターンは、従来法による測定結果から得られたパターンと不確かさの範囲内で一致し、本方法によって得られるパターンが正確であることを確認できた。

A new analytical method for chondrite-normalized Rare earth elements (REE) plot has been developed in this study. Cation-exchange resin particles were used as a substrate to retain REE for laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry (LA-ICP-MS). In LA analysis, formation of oxide and hydroxide of the light REE and Ba which causes spectral interferences in the heavy REE measurement was effectively attenuated, compared to conventional solution nebulization ICP-MS. To evaluate the applicability of the proposed method, the REE-adsorbed particles prepared by immersing them in a U-bearing solution were measured with LA-ICP-MS. Additionally, each concentration of REE in the U standard solution was determined with solution nebulization ICP-MS. The chondrite-normalized plot obtained through LA-ICP-MS analysis exhibited close agreement with that obtained through the solution nebulization ICP-MS of the REE-separated solution within the uncertainties.