Quantitative imaging of radioactive Sr-90 using laser ablation-inductively coupled plasma-mass spectrometry

レーザーアブレーション-ICP質量分析によるSr90の定量イメージング

柳澤 華代; 松枝 誠   ; 古川 真*; 平田 岳史*; 高貝 慶隆*

Yanagisawa, Kayo; Matsueda, Makoto; Furukawa, Makoto*; Hirata, Takafumi*; Takagai, Yoshitaka*

LA-ICP-MS法はXRF, EPMA, SIMSといった従来法よりも高感度に元素分析と同位体マッピングが可能である。しかし、Sr-90の場合はスペクトルの干渉や隣接する同位体のテーリングなどにより困難であった。特に、燃料被覆管や土壌中に存在するZr-90による同位体干渉が問題となっていた。本研究では、Zr-90を含む干渉の寄与を低減するために、ICP-タンデム質量分析計とダイナミックリアクションセルの組合せを採用した。本法により、分析領域(100100mm四方)から得られた検出限界は0.64mBqであった。m/z90uの測定バックグラウンド強度(1.62.2cps)は、種々の妨害元素(Ni: 2,084mg/kg, Ge: 21mg/kg, Y: 23,004mg/kg, Zr: 175mg/kg)が存在しても大きく変化しなかった。また、Sr-88からSr-90への寄与は2.6e-9であった。本法はSr-90を含む微量元素の高感度マッピング分析を実現するものである。

LA-ICP-MS technique, both the elemental and isotopic mapping analyses can be made with high sensitivity over the traditional techniques such as XRF, EPMA, and SIMS. However, detection of Sr-90 is still challenging because of contributions of spectral interferences and tailing from neighboring abundant isotopes. To reduce the contribution of various interferences, ICP-MS/MS and reaction cell technique was adopted in this study. With the present analytical technique, the detection limit obtained from analysis area (100100 m square) was 0.64 mBq. The measured background intensity at m/z 90 u (1.62.2 cps) did not change significantly even under the presence of various interfering elements (Ni: 2,084 mg/kg, Ge: 21 mg/kg, Y: 23,004 mg/kg, Zr: 175 mg/kg). The measured abundance sensitivity on Sr-90 from Sr-88 was 2.6e-9. The data indicates sensitive and rapid analytical technique for the mapping analysis of both Sr-90 and other trace-elements.