高立本，董玉杰

(清华大学核能与新能源技术研究院，北京 100084)

高温气冷堆及其乏燃料中核素的质谱分析技术

高立本，董玉杰

(清华大学核能与新能源技术研究院，北京 100084)

质谱技术发展初期主要用于与核工业相关的无机同位素丰度的测定，随着核工业的兴起与发展，质谱技术被广泛应用于核燃料与核材料中杂质分析、核燃料燃耗测定以及核素分析等领域。本工作从质谱技术用于高温气冷堆运行中产生的氚检测、乏燃料中痕量钚(Pu)和镎(Np)测定以及乏燃料中14C测定的原理及应用、研究方法的优缺点三方面展开论述，阐述了用于高温气冷堆及其乏燃料中核素分析方面的气体同位素质谱仪(GIMS)、电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)、激光共振电离质谱仪(LRIMS)以及加速器质谱仪(AMS)的研制及应用现状，分析了仪器本身及其应用方面存在的问题及发展趋势，讨论了未来相关质谱技术的发展方向，并提出可能的解决方案。为了使质谱技术能够更加有效地应用于高温气冷堆的研究，迫切需要发展体积小、结构简单、便于操作的智能化仪器。

质谱；高温气冷堆；乏燃料；核素

在众多的分析测试方法中，质谱被认为是一种同时具备高特异性和高灵敏度，且应用广泛的普适性方法。目前已被广泛应用于化学、化工、环境、医药、运动医学、刑侦科学、生命科学、材料科学和能源等各个领域[1]。质谱技术的发展对基础科学研究、国防、航天和核工业等诸多领域都有重要意义[2]。……