丛海霞，罗 艳，崔荣荣，刘玉侠，赵中奇，周 伟,*，张 岚

1.中国科学院大学，北京 100049；2.中国科学院 上海应用物理研究所 放射化学与工程技术部，上海 201800

阳离子交换树脂分离-ICP-MS法测定核纯级二氧化钍中的痕量硼

丛海霞1,2，罗 艳2，崔荣荣2，刘玉侠2，赵中奇2，周 伟2,*，张 岚2

1.中国科学院大学，北京 100049；2.中国科学院 上海应用物理研究所 放射化学与工程技术部，上海 201800

二氧化钍作为钍基熔盐固态堆的主要燃料，进堆前需严格控制中子吸收截面较大元素硼的含量。本工作针对核纯级二氧化钍中的痕量硼，以阳离子交换树脂Dowex 50W×8为分离纯化材料，以电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)为测量手段，建立了一种快速有效的分析方法。当二氧化钍称样量为0.3 g时，硼的检出限为0.016 μg/g，测得某核纯级二氧化钍样品中的硼含量为(0.111±0.007) μg/g，精密度6.2%(n=6)，加标0.667 μg/g硼的回收率为91.4%(n=6)。该方法可有效将二氧化钍中的钍基体去除，从而实现痕量硼的准确测量。

二氧化钍；硼；ICP-MS；阳离子交换树脂

钍基熔盐堆是第四代反应堆核能系统的六种候选堆型之一，其经济性高，安全性好，废物产生量小，并能防止核扩散[1]。二氧化钍是钍基熔盐堆主要燃料的原料，必须达到核纯级，这是因为其中存在的杂质核素对中子的俘获易造成中子损耗[2]。其中硼的热中子俘获截面很高，是核燃料和核产品中控制的主要元素之一[3]。硼在核燃料中的含量极低，在分析前处理过程中极易挥发损失、环境本底高易污染，是核燃料中杂质元素分析难度较大的项目之一。……