Analysis of Sr in environmental samples at the attogram-level by accelerator mass spectrometry
加速器質量分析による環境試料中Srのアトグラムレベルでの分析
Martschini, M.*; 本多 真紀 ; Merchel, S.*; Winkler, S.*; Golser, R.*
Martschini, M.*; Honda, Maki; Merchel, S.*; Winkler, S.*; Golser, R.*
純線放出核種であるためにSrの定量分析は煩雑で時間がかかる。従来の加速器質量分析(AMS)法によるSrの検出限界は、同重体Zrの干渉が主な原因で、線検出法の一般的な検出限界3mBqと同程度であった。ウィーン大学のAMS施設で実施している、世界的にユニークなイオンレーザー相互作用質量分析法(ILIAMS)はZrをイオンレーザーとリアクションガスで効果的に除去するため、このイオンレーザー相互作用による同重体除去システムを装備していない従来のAMSシステムよりもSrの検出限界は優れている(0.1mBq)。本研究では極限条件(例えばBq/gの低濃度、グラムオーダーの試料量)の環境試料であるサンゴ等のSr分析を試みた。検出限界0.1mBqを下げるために、大気圏内核実験由来のSr汚染がほとんど無い古い年代のサンゴからSrを精製し(Sr担体)、環境試料の化学分離を実施し、AMSでSrを測定した。分析の結果、検出限界0.03mBq(Sr/Sr510、線検出法の1/100)を達成した。本研究で達成した検出限界は、1mgのSrターゲットに含まれるSr量2agに相当する。本発表では少量の一般環境試料中Srの高感度分析に成功した最新の成果を主に報告する。
The quantitative analysis of Sr is cumbersome and time-consuming because it is a pure -ray emitter. The detection limit of Sr by conventional accelerator mass spectrometry (AMS) methods is comparable to the typical detection limit of 3 mBq for -ray detection methods, mainly due to the interference of the isobaric Zr. The worldwide unique Ion Laser Interaction Mass Spectrometry (ILIAMS), performed at the University of Vienna, effectively removes Zr with a laser and reaction gases. Therefore, the detection limits of Sr is superior (0.1 mBq) to conventional AMS systems not equipped with such an ion-laser interaction isobaric removal system. In this study, Sr analysis in coral samples etc., an environmental sample under extreme conditions (e.g. low concentrations of Bq/g and limited sample volumes of grams), was tried. To lower the detection limit 0.1 mBq, Sr was purified (Sr carrier) from old age coral with almost no Sr contamination from atmospheric nuclear tests, chemical separation of environmental samples were conducted, and Sr was measured by AMS. The results showed that the detection limit of Sr achieved in the analysis was 0.03 mBq (Sr/Sr 510, 1/100 of the -ray detection methods). The detection limit achieved in this study corresponds to 2 ag of Sr in 1 mg of Sr target. The latest results of highly sensitive Sr analysis in small amounts of general environmental samples (coral, seawater, etc.) are mainly presented.