高感度吸光光度法を用いた高放射性廃液中の微量プルトニウム分析法の開発

実方 秀*; 新津 好伸*; 久野 剛彦; 佐藤 宗一; 黒沢 明

JNC TN8410 2001-002, 66 Pages, 2000/12

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再処理施設から発生する高放射性廃液(High Active Liquid Waste:以下HALWと略記)中の微量プルトニウム分析法として、従来の吸光光度法よりも低濃度域における測定に優れ、査察側検認分析法としての応用が期待される高感度吸光光度法(High Performance Spectrophotometry:以下HPSPと略記)を検討した。コールド試験では、プルトニウム代替物質としてプルトニウム(VI)の吸収波長近傍に吸収ピークを示すネオジムを用いてピーク強度算出方法の検討を行ったところ、3波長法が本法において有効であった。硝酸プルトニウム溶液の測定では、011mgPu/Lにおいて信号強度との間に良好な直線関係を有することがわかった。さらに実際のHALWの組成を模擬してマトリクスを複雑にした溶液(模擬HALW)にプルトニウムを添加した試料の測定を行ったところ、同様に011mgPu/Lについて良好な直線関係が得られた。また、HALWにプルトニウムを標準添加した場合も同様に良好な直線関係が得られた。本法は、サンプル中の硝酸濃度、スラッジ及び共存元素による影響を受けることから、それぞれの依存性について調査したところ、硝酸濃度24mol/Lで測定値が約14%変動することがわかった。またスラッジについては、ろ過による除去が必要であり、共存元素については光学調節によるベーススペクトルのバランス調整によって影響を排除することができた。低濃度プルトニウム試料を測定する場合については、ピーク強度とノイズ成分の比(S/N比)が相対的に小さくなることから、積算平均化法、単純移動平均法、フーリエ解析法によるスペクトルのS/N比向上を検討した。検討結果から、積算平均化法と単純移動平均法を組み合わせて用いることが本法の特性上最適であり、硝酸プルトニウム溶液測定時における検出限界値は0.07mgPu/Lとなった。また、プルトニウム含有模擬HALW溶液を測定した時の検出限界値は0.2mgPu/Lであった。さらに、実際のHALWを用いた場合についても、検出限界値は0.2mgPu/Lであることが予想される。

硝酸プルトニウム溶液での各種金属材料の耐食性(第5報); ステンレス鋼の腐食に及ぼすプルトニウム原子価の影響

竹内 正行; 石橋 祐三; 大橋 和夫; 永井 崇之; 武田 誠一郎; 山本 一也

PNC TN8410 98-063, 48 Pages, 1997/12

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(目的)再処理溶液中に存在する特有の金属種として、プルトニウムに着目し、硝酸プルトニウム溶液環境中でのステンレス鋼材料の腐食挙動について調査する。(方法)硝酸プルトニウム溶液を試験液に、R-SUS304ULCを供試材に使用し、材料浸漬試験、電気化学試験、吸光光度法による溶液中プルトニウムのin-situ原子価分析を東海事業所高レベル放射性物質研究施設で実施した。浸漬試験後の供試材は放射能測定による表面付着量の評価を行った後に、動燃大洗工学センターの照射燃料集合体試験施設において、詳細な材料表面分析を実施した。(結果)(1)硝酸中に共存するプルトニウムはステンレス鋼の腐食を促進する方向に作用し、過不働態腐食に帰属する粒界選択型の腐食形態が観察された。(2)イオンマイクロアナライザおよびX線マイクロアナライザによる分析結果から、浸漬試験片表面にプルトニウムは検出されなかった。(3)電気化学試験結果から、溶液温度が上昇するにつれて、R-SUS304ULCの腐食電位はより貴になり、不働態から過不働態域に移行する傾向を示した。また、その時のアノード電流密度は腐食速度を反映し、増大する傾向を示した。(4)溶液中プルトニウムのin-situ原子価分析結果より、当該環境(硝酸濃度3M,Pu濃度10g/l)では、313343K(4070)からプルトニウム(VI)が酸化生成する傾向が認められた。(結論)プルトニウムの影響によって進行するステンレス鋼の過不働態腐食は、材料表面におけるプルトニウムの還元反応(VIIV)と密接に関連するものと考えられる。また、酸化剤として作用するプルトニウム(VI)は本溶液環境において、温度の影響を受け、硝酸によって酸化されることで生成することが分かった。

第14回分析技術報告会 報告書

檜山 敬; 大内 義房; 岡本 文敏; 富樫 昭夫

PNC TN8450 93-005, 14 Pages, 1993/06

PNC-TN8450-93-005.pdf:1.25MB

本報告書は、平成5年5月25日、東海事業所図書・研修合同棟において開催された第14回分析技術報告会の内容をとりまとめたものである。この報告会は昭和58年に第1回目を開催して以来、各事業所分析部門の「技術情報交換」「分析業務の効率化と技術の向上」及び「分析に携わる技術者の教育」を目標にほぼ毎年継続してきたものであり、探鉱部門から廃棄物処理処分技術開発に至る原子力サイクル全般に係わる巾広い分野から全事業所に渡り、報告案件を集めるもので、今回も東海事業所を初め、大洗工学センター、中部事業所、もんじゅ建設所から、14件の報告がなされた。

クルクミン吸光光度法による高純度黒鉛中の微量ホウ素の定量

樋田 行雄; 渡部 和男

分析化学, 42, p.T65 - T69, 1993/00

https://doi.org/10.2116/bunsekikagaku.42.5_T65

高純度黒鉛中の微量ホウ素の正確かつ簡便な定量法を確立するため、クルクミン吸光光度法について検討した。共存元素による影響を調べ、黒鉛の灰化に用いる白金皿の腐食に起因する白金がホウ素定量を妨害することを明らかにした。高純度黒鉛中のホウ素は、灰化容器としてシリカ皿を用いることにより、非分離で定量できた。本法を黒鉛標準試料に適用し、結果が表示値と良く一致することを確認した。繰り返し精度は、2ggレベルのホウ素を含む黒鉛試料に対して相対標準偏差で3%であった。

Pu(VI)-吸光光度法による硝酸溶液中プルトニウムの定量; 東芝・受託調査結果報告

武藤 博; 吉田 善行; 青柳 寿夫; 安達 武雄; 小森 卓二

JAERI-M 86-032, 10 Pages, 1986/03

JAERI-M-86-032.pdf:0.39MB

再処理プロセスにおける硝酸溶液中プルトニウムの、オンラインモニタリング化学分析法として、Pu(VI)-吸光光度法を適用するための基礎デ-タを得る目的で行った、表記受託研究の調査結果をまとめたものである。0.1~5M硝酸中のプルトニウムイオンはCe(IV)を加える事によって迅速に かつ定量的にPu(VI)に酸化されること、およびこれに基ずいて、Pu(VI)の833nmにおける吸光度を測定し、溶液中全プルトニウムイオンを定量できることを明かにした。本法の検出下限は、5gPu/ml、5回繰り返し測定時の相対標準偏差は5%以下であった。

Atomic absorption spectrometric determination of the isotopic composition of lithium by an ultimate absorbance-ratio technique

櫛田 浩平

Analytica Chimica Acta, 183, p.225 - 230, 1986/00

https://doi.org/10.1016/0003-2670(86)80090-3

リチウム同位対比の測定は、トリチウム製造研究におけるトリチウム生成量評価法のひとつであるリチウム-6燃焼率測定において必要となる。原子吸光光度法による測定法は、質量分析法において問題となる分別蒸留が起こらず、試料調整が容易であり、測定時間が短い等の利点がある。従来行われて来た吸光度比法は、溶液中のリチウム濃度に影響を受ける欠点があった。その影響を消去するため、極限吸光度比を利用する方法を開発した。本法では、試料溶液中のリチウム濃度を知らなくても同位対比が測定できる利点がある。本法により、濃度0.01mol/m Liの試料を、Li比0~100%の範囲で同位体測定ができる。測定誤差は0.7% Li と評価された。また、本法により天然組成およびLi高濃縮リチウム試料を比較的良い精度で測定できた。

Spectrophotometric determination of zirconium in nickel-base alloys with arsenazo III after separation by froth flotation

関根 敬一; 大西 寛

Z.Anal.Chem., 288, p.47 - 49, 1977/00

ニッケル基合金中の0.01~0.1%のジルコニウムを塩酸溶液からゼフィラミンとアルセナゾIIIを用いる浮選により分離し、アルセナゾIIIを用いる吸光光度法で定量した。

Determination of traces of uranium in sea water after separation by forth flotation

関根 敬一

Mikrochim.Acta., 1(4), p.313 - 319, 1975/04

海水中のウランをアルセナゾIII-ウラン(VI)錯体とし、ゼフィラミンを加えて浮選分離した。ウランの定量は中性子放射化分析とウラン(IV)-アルセナゾIII錯体を用いる吸光光度法によった。東海研沖の海水中のウランとして3.0g/lの値を得た。

ナトリウム中のこん跡ウランの定量; 同位体希釈法と吸光光度法

高橋 正雄; 松田 祐二; 大内 操; 小森 卓二

分析化学, 20(9), p.1085 - 1091, 1971/00

https://doi.org/10.2116/bunsekikagaku.20.1085

金属ナトリウム中のこん跡ウランを,真空蒸留でナトリウムを分離し,同位体希釈法およびアルセナゾIIIを用いる吸光光度法で定量することを検討した.ナトリウムを真空蒸留するときにウランの損失がないことが同位体希釈法により確かめられた.ナトリウムの蒸留にはステンレス鋼るつぼを使用し,同位体希釈法ではウランをトリ-n-オクチルアミンで抽出分離してから,その同位体比を測定した.吸光光度法では鉄を抽出除去してからウランを亜鉛で4価に還元し定量した.この二つの定量法の検出限界は,同位体希釈法では約1ppb,吸光光度法では100ppbウラン程度であろうと考えられる.さらに試薬金属ナトリウム中のウラン濃度は2ppb以下であることがわかった.