Development of HCl-free solid phase extraction combined with ICP-MS/MS for rapid assessment of difficult-to-measure radionuclides, 1; Selective measurement of Zr and Mo in concrete rubble

HClフリーな固相抽出分離とICP-MS/MSを組み合わせた難測定核種の迅速分析手法の開発,1; コンクリートガレキ中のZrおよびMoの測定

Do, V. K.  ; 古瀬 貴広; 村上 絵理奈; 相田 玲奈; 太田 祐貴; 佐藤 宗一 

Do, V. K.; Furuse, Takahiro; Murakami, Erina; Aita, Rena; Ota, Yuki; Sato, Soichi

HClフリーな抽出クロマトグラフィーによるコンクリートマトリクスからのZrおよびMoの逐次分離手法を新たに開発するとともに、リアクションガスにアンモニアを用いたICP-MS/MSにてZrおよびMoを測定した。ICP-MS/MSによる測定条件は、コンクリートマトリクス中Zr, Moの安定同位体のテーリング、並びにNbの干渉を抑制できるように最適化した。これら測定干渉の除去能力については、非放射性コンクリートをマトリクスブランクとして測定することで評価した。コンクリートマトリクスにおける本手法のZrおよびMoの方法検出下限値は、それぞれ1.7mBq gと0.2Bq gとなった。また、Nbの除去係数(除染係数と同様な評価)およびアバンダンス感度はそれぞれ10オーダーと10オーダーになり、本手法が極微量のZrおよびMoを評価する分析法として十分な能力を有していることを確認した。以上の結果より、放射能インベントリ評価のためのコンクリートガレキ中Zr, Mo迅速分析手法としての本手法の有効性を確認することができた。

A new HCl-free chromatographic separation procedure has been developed for sequential separation of Zr and Mo from concrete matrices. Accordingly, Zr and Mo could be sensitively and selectively measured by ICP-MS/MS using ammonia reaction gas. The recoveries of greater than 90% for Zr and Mo from concretes could be achieved. The measurement condition was optimized for complete suppression of interferences from Nb and peak tailing from abundant isotopes of Zr and Mo in concrete matrices. The removal of interferences was verified by measurement of radio-contamination-free concretes used as a sample matrix blank. Method detection limits of 1.7 mBq g and 0.2 Bq g were achieved for Zr and Mo, respectively, in the concrete matrices. The interference removal factor for Nb (equivalent to the decontamination factor in radiochemical separation) was of the order of 10, and the abundance sensitivity was of the order of 10, indicating that the developed method is reliable for verifying the presence of ultralow concentrations of Zr and Mo. The present method is suitable for the rapid assessment of Zr and Mo for radioactivity inventory of concrete rubble.