Direct quantitation of Cs in spent Cs adsorbent used for the decontamination of radiocesium-containing water by laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry

レーザーアブレーション誘導結合プラズマ質量分析法による放射性セシウム汚染水の除染に使用された廃Cs吸着材中Csの直接定量

浅井 志保*; 大畑 昌輝*; 半澤 有希子  ; 堀田 拓摩 ; 蓬田 匠   ; 北辻 章浩  

Asai, Shiho*; Ohata, Masaki*; Hanzawa, Yukiko; Horita, Takuma; Yomogida, Takumi; Kitatsuji, Yoshihiro

福島第一原子力発電所の汚染水処理に使用されたCs吸着材を安全に処分するために、長寿命核種であるCsの放射能を把握する必要がある。Csは、誘導結合プラズマ質量分析計(ICP-MS)で測定するが、通常、液体試料のみに対応しているため、廃Cs吸着材の場合、Csの溶離操作が不可欠となる。しかし、Csから放出される強い放射線が取り扱いを困難にする。そこで本研究では、固体試料の直接測定が可能なレーザーアブレーションICP-MSを用いてCs/Csを測定し、Csの線測定結果と合わせて、Cs吸着材中のCsを簡便かつ精確に定量する方法を開発した。方法の妥当性を確認するため、放射性セシウムを含む汚染水に市販のCs吸着材を浸漬させて模擬試料を調製し測定したところ、水試料の分析値と一致した。

The long-term safety assessment of spent Cs adsorbents produced during the decontamination of radiocesium-containing water at the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant requires one to estimate their Cs content prior to final disposal. Cs is usually quantified by inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS), which necessitates the elution of Cs from Cs adsorbents. However, this approach suffers from the high radiation dose from Cs. To address this challenge, we herein employed laser ablation ICP-MS for direct quantitation of Cs in Cs adsorbents and used a model Cs adsorbent prepared by immersion of a commercially available Cs adsorbent into radiocesium-containing liquid waste to verify the developed technique. The use of the Cs/Cs ratio and Cs radioactivity obtained by gamma spectrometry achieved simple and precise quantitation of Cs and the resulting Cs activity of 0.36 Bq agreed well with that in the original radiocesium-containing liquid waste.