Simple and rapid quantitation using solid standard for hard-to-dissolve samples with high radioactivity

使用固体标准对高放射性难溶样品进行简单快速的定量

• 批准号: 21K04956
• 负责人: 浅井 志保
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04956/
• 关键词: レーザーアブレーション; ICP-MS; トリプル四重極; Sr-90; 同位体希釈質量分析法; 同位体希釈; 汚染水

福島第一原子力発電所（1F）の汚染水処理に使用された吸着材等を安全に処分するには、吸着された放射性核種の量を把握する必要がある。Sr-90は、Cs-137と並んで評価の重要度が高い核種であるが、Sr-90を分析する際は、溶液状態で化学分離し干渉成分を除去する操作が不可欠で、高線量のため溶液化できない廃吸着材中Sr-90は分析困難である。本課題ではレーザーアブレーション（LA）-トリプル四重極（TQ）-誘導結合プラズマ質量分析計（ICP-MS）の『固体試料導入機能』と『装置内干渉除去機能』を利用し、同位体希釈質量分析法（IDMS）の原理に基づき含Sr-86標準固体（顆粒体）を少量の試料に “混ぜるだけ”でSr-90を測定できるようにする新しい分析法の提案を目指す。2022年度は、Sr吸着材（顆粒体）の模擬試料を用いて、LA-ICP-MSの測定条件を検討した。模擬試料は、陽イオン交換樹脂（MCI GEL CA08P、平均粒径120 μm）および 抽出試薬担持樹脂（Ln Resin、粒径20-50 μm）を用いて作成した。陽イオン交換樹脂にはストロンチウムイオンはほぼ100%吸着したが、樹脂構造が固く、レーザー照射によってアブレーション中に構造が破壊されるため、安定したシグナルが得られなかった。Ln Resin（ストロンチウムの代わりにネオジムを吸着）のようにすり潰せる吸着材では、試料表面を平滑にできるため、スパイクピークなしの安定したシグナルが得られ、それらから算出した同位体比は参照値に一致した。このとき、レーザーのスポット径を最大に近い100 μm、フルエンスおよびパルス繰り返しは小さく設定（1.7 J/cm2, 1 Hz）した。照射エリアの樹脂をほぼ全てエアロゾル化することで、安定して効率よくICP-MSへ導入されたといえる。

Fukushima Daiichi Atomic Energy Development Institute (1F) contaminated water treatment in the use of adsorbent, etc., safety measures, adsorption of radionuclides, control of the amount of necessary Sr-90, Cs-137 and Sr-90 are important for evaluation. Sr-90 is difficult to analyze in solution state, chemical separation and removal of dry components. Sr-90 is difficult to analyze in high concentration solution. This paper presents a proposal for a new method for the determination of Sr-90 in a sample containing Sr-86 standard solids (particles) and a sample containing Sr-86 standard solids (particles) by using the "solid sample introduction function" and "device dry removal function" of an isotope mass spectrometry (ICP-MS). In 2022, the simulation sample of Sr adsorbent (granular body) was used, and the measurement conditions of LA-ICP-MS were discussed. The simulated sample was prepared by using a cationic exchange resin (MCI GEL CA 08P, average particle size 120 μm) and an extraction support resin (Ln Resin, particle size 20-50 μm). The cation exchange resin has 100% adsorption, the resin structure is solid, the structure in the cation exchange resin is broken after irradiation, and the stability is maintained. Ln Resin (s) are calculated to be consistent with the reference values for the sorbent and sample surfaces. The maximum diameter of the filter is approximately 100 μm, and the maximum diameter of the filter is approximately 1.7 J/cm2, 1 Hz. Irradiation of the resin is not stable.

项目成果

Determination of long-lived radionuclides by ICP-MS for radioactive waste disposal in Japan

日本放射性废物处理中采用 ICP-MS 测定长寿命放射性核素

• 发表时间: 2023
• 作者: 神﨑訓枝;迫田晃弘;片岡隆浩;山岡聖典;浅井志保
• 通讯作者: 浅井志保

Sr-90のその場分析のためのクラウンエーテル誘導体担持繊維の開発―安全なSr吸着操作のための硝酸代替試薬の検討―

用于Sr-90原位分析的冠醚衍生物负载纤维的开发 - 用于安全Sr吸附操作的硝酸替代试剂的检查 -

• 发表时间: 2021
• 作者: Yoshinori Kobayashi;Kiminori Sato;Masato Yamawaki;Koj Michishio;Toshitaka Oka;Masakazu Washio;今田未来，堀田拓摩，浅井志保，半澤有希子， 斎藤恭一，藤原邦夫，須郷高信，石森健一郎，亀尾裕
• 通讯作者: 今田未来，堀田拓摩，浅井志保，半澤有希子， 斎藤恭一，藤原邦夫，須郷高信，石森健一郎，亀尾裕

長寿命放射性セシウム135Cs分析法の開発

长寿命放射性铯135Cs分析方法的开发

• 发表时间: 2022
• 作者: Kenichi Okutsu;Takuma Yamashita;Yasushi Kino;Konan Miyashita;Kazuhiro Yasuda;Toshitaka Oka;Motoyasu Sato;藤本有希，片岡隆浩，直江翔太，村上海斗，雪峰諒平，田中歩，山岡聖典;浅井志保
• 通讯作者: 浅井志保

難測定核種分析の負担軽減を目的とした レーザーアブレーション(LA)-ICP-MSの利用法

如何使用激光烧蚀 (LA)-ICP-MS 减轻分析难以测量的核素的负担

• 发表时间: 2022
• 作者: 神﨑訓枝;迫田晃弘;片岡隆浩;田中裕史;山岡聖典;片岡隆浩，直江翔太，藤本有希，村上海斗，雪峰諒平，田中歩，山岡聖典;浅井志保
• 通讯作者: 浅井志保

ICP-MSを用いた長寿命核種の定量分析

使用 ICP-MS 定量分析长寿命核素

• 发表时间: 2022
• 作者: 神﨑訓枝;迫田晃弘;片岡隆浩;山岡聖典;藤本有希，片岡隆浩，直江翔太，村上海斗，雪峰諒平，山岡聖典;浅井志保
• 通讯作者: 浅井志保