Interference-free determination for long-lived radionuclides based on solid-phase extraction combined with ICP-MS/MS

固相抽出法とICP-MS/MSを組み合わせた長半減期核種の高感度分析手法の検討

Do, V. K.  ; 太田 祐貴; Banjarnahor, I. M. ; 相田 玲奈; 村上 絵理奈; 本間 駿太; 岩橋 弘之; 古瀬 貴広

Do, V. K.; Ota, Yuki; Banjarnahor, I. M.; Aita, Rena; Murakami, Erina; Homma, Shunta; Iwahashi, Hiroyuki; Furuse, Takahiro

福島第一原子力発電所(1F)由来の放射性廃棄物分析を行う大熊分析研究センターでは、2022年10月より中・低線量の廃棄物試料を取り扱う第1棟のホット運用が開始され、1F廃棄物の受入れ、分析が開始された。測定対象核種の中で長半減期核種の測定については、従来の放射能測定法では複雑な前処理操作と長時間の測定が必要となる一方、ICP-MS法は感度及び測定時間の面でアドバンテージがある。特にハイエンドモデルであるICP-MS/MSは装置自体が高い分離性能を有しており効果的にスペクトル干渉を低減できることから、前処理における化学分離プロセスの簡略化が可能となり、更なる簡易・迅速化が見込める。本発表では、Zr, Mo, Pd, Sn, Seなどの長半減期核種について、1F廃棄物試料への適用を目的としたICP-MS/MSによる分析法の研究開発に関する最近の成果を報告する。

The Okuma Analysis and Research Center has been established to analyze the decommissioning wastes collected from Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant (1F). Radioactive material analysis and research facility 1 (Laboratory-1) where analyses of the low and intermediate-level wastes are preliminarily tested has started the operation from October 2022. Among the selected radionuclides to be analyzed, long-lived radionuclides can be measured by inductively coupled plasma mass spectrometry, which offers more rapid measurement and higher sensitivity compared to radiometry. The modern configuration of tandem triple quadrupoles (called ICP-QQQ-MS or ICP-MS/MS) enables the effective control of interferences that can simplify the chemical separation process and thus reduces the total time of analysis. The presentation summarizes our recent advances in research and development of analytical methods for the selected long-lived radionuclides such as Zr, Mo, Pd, Sn, and Se by ICP-MS/MS, aiming at applications to the measurement of samples collected in the vicinity of 1F. The analytical method development and recently obtained results are discussed in detail.