Determination of Pd in Pd recovered by laser-induced photoreduction with inductively coupled plasma mass spectrometry

レーザー誘起光還元法によって回収したPd中PdのICP-MSによる定量

浅井 志保; 蓬田 匠   ; 佐伯 盛久*; 大場 弘則*  ; 半澤 有希子  ; 堀田 拓摩 ; 北辻 章浩  

Asai, Shiho; Yomogida, Takumi; Saeki, Morihisa*; Oba, Hironori*; Hanzawa, Yukiko; Horita, Takuma; Kitatsuji, Yoshihiro

放射性廃棄物中の放射能インベントリを合理的に積算するためには、実廃棄物の分析値によって裏付けられた信頼性の高い放射能評価値が不可欠である。Pdは、高レベル放射性廃棄物(HLW)の主要な発生源である使用済燃料中に存在し、HLWの放射能評価対象核種の1つとされている。しかしながら、測定が困難であるため実測値の報告例がなくHLW中存在量は未評価である。本研究では、ICP-MSによる使用済燃料中Pdの定量を目的とし、パルスレーザー照射によって誘起されるPdの光還元反応を利用した迅速簡便な分離法を開発した。方法の妥当性検証のため使用済燃料試料に適用したところ、20分のレーザー照射によって使用済燃料試料中に存在する約90%のPdが回収され、かつ不純物がほとんど存在しない純粋なPd沈殿が得られた。したがって、不純物による測定干渉がない正確なPd定量値が得られ、初めての実測例となった。

Safety evaluation of a radioactive waste repository requires credible activity estimates confirmed by actual measurements. A long-lived radionuclide, Pd, which can be found in radioactive wastes, is one of the difficult-to-measure nuclides and results in a deficit in experimentally determined contents. In this study, a precipitation-based separation method has been developed for the determination of Pd with ICP-MS. The photoreduction induced by laser irradiation at 355 nm provides short-time and one-step recovery of Pd. The proposed method was verified by applying it to a spent nuclear fuel sample. In order to efficiently recover Pd, a natural Pd standard was employed as the Pd carrier. The chemical yield of Pd was about 90% with virtually no impurities, allowing accurate quantification of Pd.