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放射性核種の質量分析とその前処理方法

Mass spectrometry of radionuclides and its sample preparaiton

浅井 志保; 斎藤 恭一*

Asai, Shiho; Saito, Kyoichi*

ICP-MSは、放射性核種分析において種々の放射線計測器と並ぶ主力装置となっている。しかしながら、分析試料中に、測定目的核種(同位体)のスペクトルを干渉する元素が共存する場合には、化学分離によってそれらを除去する必要がある。特に放射能を多量に含む試料を扱う際には、化学分離工程は可能な限り単純で迅速であることが望ましい。そこで本研究では、放射性核種の前処理分離を効率化する小型の分離カートリッジを開発した。このカートリッジには、円柱状に切り出した多孔性高分子材料(0.08cm$$^{3}$$)が充填されている。この高分子材料の細孔表面には、官能基をもつ高分子鎖が均質かつ高密度に結合してある。分離対象核種の化学的性質に応じて様々な官能基を高分子鎖に導入できることから、幅広いニーズに対応可能である。また、溶液中のイオンが高分子鎖中の官能基まで短時間で移動でき、高流量でも高回収率を維持できる。講演では、放射性核種測定のための前処理に特徴的な課題について説明するとともに、開発したカートリッジを長寿命核種の質量分析のための前処理分離に適用した例について紹介する。

ICP-MS is a promising technique for the determination of radionuclides along with various radiometric instruments. However, the tedious chemical separation procedure is generally required to achieve an interference-free measurement. Particularly in the case of highly radioactive samples, a simplified separation procedure is a prerequisite for safe and efficient analyses. In this study, we have developed micro-volume solid phase extraction cartridges that enable high-throughput separation. A disk-shaped porous polymer with the volume of 0.08 cm$$^{3}$$ is packed inside the cartridge. This porous polymer has functional-group-containing polymer chains, which are densely attached onto the pore surface of the polymer. A wide variety of functional-groups can be bound to the polymer chains, expanding the applicability of our products. This presentation mainly describes the applicability of the proposed cartridges to the separations for ICP-MS measurement of various radionuclides.

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