直流アーク放電発光分光法によるMOX粉末中の金属不純物元素の定量; 粉末試料直接定量のための標準添加法の適用

Determination of metal impurities in MOX powder by direct current arc atomic emission spectroscopy; Application of standard addition method for direct analysis of powder sample

古瀬 貴広*; 田口 茂郎 ; 久野 剛彦 ; 駿河谷 直樹 

Furuse, Takahiro*; Taguchi, Shigeo; Kuno, Takehiko; Surugaya, Naoki

使用済核燃料の再処理過程を経て得られたMOX(ウラン・プルトニウム混合酸化物)粉末は、キャラクタリゼーションのために金属不純物元素の定量分析が必要となる。本分析には、粉末試料を溶解することなく直接定量が可能となる直流アーク放電発光分光法が有用とされるが、検量線を作成する際にマトリックスマッチングなどの問題を克服できる標準物質の選択が最も重要な課題であった。本報告では、試料マトリックスの影響を考慮して既知量の不純物金属を含む八酸化三ウランを標準物質として用いた標準添加法を適用することによって、比較的有意量が試料中に含まれる鉄, クロム, ニッケルの定量を試み、良好な結果が得られることを明らかにした。

Metal impurities in MOX powder obtained from uranium and plutonium recovered from reprocessing process of spent nuclear fuel are needed to be determined for its characterization. Direct current arc atomic emission spectroscopy (DCA-AES) is one of the useful methods for direct analysis of powder sample without dissolving the analyte into aqueous solution. However, the selection of standard material, which can overcome concerns such as matrix matching, is quite important to create adequate calibration curves for DCA-AES. In this study, we apply standard addition method using the certified UO containing known amounts of metal impurities to avoid the matrix problems. The proposed method provides good results for determination of Fe, Cr and Ni at a significant quantity level contained in MOX samples.