Development of HCl-free solid phase extraction combined with ICP-MS/MS for rapid assessment of difficult-to-measure radionuclides, 2; Highly sensitive monitoring of Sn 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,2; コンクリートガレキ中Snの高感度分析

Do, V. K.  ; 古瀬 貴広; 太田 祐貴; 岩橋 弘之; 廣沢 孝志  ; 渡辺 将久; 佐藤 宗一 

Do, V. K.; Furuse, Takahiro; Ota, Yuki; Iwahashi, Hiroyuki; Hirosawa, Takashi; Watanabe, Masahisa; Sato, Soichi

Snは2011年の福島第一原子力発電所事故により環境中に放出された可能性のある長半減期核分裂生成物であり、こうした核種のモニタリングは周辺環境及び放射性廃棄物を適切に管理・処理していくために重要である。本研究では、TEVA resinによるHClフリーな固相抽出分離とICPタンデム質量分析計(ICP-MS/MS)を組み合わせた放射性ガレキ中のSn分析手法を提案した。TEVA resinによるコンクリートマトリクスからのSnの回収率は95%以上であった。同重体であるTe及び試料マトリクスに由来する多原子イオンによるスペクトル干渉は、固相抽出による化学分離とICP-MS/MSとの組み合わせにより効果的に低減することができ、Teの除染係数は10に達した。本手法でのコンクリートマトリクスにおけるSnの方法定量下限値は、12.1pg g(6.1mBq g)となり、コンクリートガレキ中のSnを分析する手法として十分な感度を有することを確認した。

Sn is one of the long-lived fission products that might have been released into the environment after the Fukushima nuclear accident in Japan in 2011. The presence of radionuclides must be monitored for the proper treatment of wastes obtained from decommissioning accident-related nuclear facilities and the surrounding environment. In the work, we propose a reliable method for verifying the presence of Sn in construction materials by combining the HCl-free solid phase extraction on TEVA resin and a selective measurement by inductively coupled plasma tandem mass spectrometry (ICP-MS/MS). The method has been optimized and characterized step by step. More than 95% of chemical recovery was achieved for Sn from typical concrete matrixes. The interference caused by an isobar Te and possible polyatomic interferences from matrixes were effectively suppressed by the developed chemical separation and the tandem MS/MS configuration. The total decontamination factor for the Te interference was of the order of 10. The estimated method detection limit for Sn in concrete as measured at m/z = 160 was 12.1 pg g, which is equivalent to 6.1 mBq g.