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Development of HCl-free solid phase extraction combined with ICP-MS/MS for rapid assessment of difficult-to-measure radionuclides, 1; Selective measurement of $$^{93}$$Zr and $$^{93}$$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$$^{93}$$Zrおよび$$^{93}$$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$$^{93}$$Zrおよび$$^{93}$$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$$^{93}$$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$$^{93}$$Zrおよび$$^{93}$$Moの方法検出下限値は、それぞれ1.7mBq g$$^{-1}$$と0.2Bq g$$^{-1}$$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$$^{5}$$オーダーと10$$^{-8}$$オーダーになり、本手法が極微量の$$^{93}$$Zrおよび$$^{93}$$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$$^{93}$$Zr, $$^{93}$$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, $$^{93}$$Zr and $$^{93}$$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 $$^{93}$$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$$^{-1}$$ and 0.2 Bq g$$^{-1}$$ were achieved for $$^{93}$$Zr and $$^{93}$$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$$^{5}$$, and the abundance sensitivity was of the order of 10$$^{-8}$$, indicating that the developed method is reliable for verifying the presence of ultralow concentrations of $$^{93}$$Zr and $$^{93}$$Mo. The present method is suitable for the rapid assessment of $$^{93}$$Zr and $$^{93}$$Mo for radioactivity inventory of concrete rubble.

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分野:Chemistry, Analytical

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