氟化物熔盐体系中碘元素含量测定

2021-04-20耿俊霞何淑华赵中奇李文新付海英李晴暖

核化学与放射化学 2021年2期

耿俊霞，何淑华，赵中奇，窦强，李文新，付海英,*，李晴暖

1.中国科学院上海应用物理研究所，上海 201800;2.中国科学院大学，北京 100049

碘是一种重要的裂变产物，其放射性和部分化合物的强挥发性使之在反应堆运行和环境放射性影响研究领域受到了广泛的关注[1-3]。中国科学院上海应用物理研究所承担了钍基熔盐核能系统(thorium-based molten salt reactor, TMSR)研发项目，近期正在开展非放射性FLiBe体系中碘的稳定性和模拟反应堆环境中碘的释放行为研究。由于目前关于裂变产物碘的定量分析手段主要涉及水、大气或土壤环境等[4-5]，而熔盐体系中碘含量的分析方法尚未见报道，因此在TMSR研发的现阶段需开发碘的非放射性定量分析方法，为有关碘的行为评估提供依据。

目前已有多种方法可用于测量非放射性碘的含量[6-8]，其中色谱法可测量μg/g级的元素含量，但无法同时测量阴离子和阳离子的含量；质谱法可快速定量ng/g含量水平的元素，研究指出真实乏燃料中裂变产物碘的含量极低，如美国阿贡国家实验室的 Krumpelt等[9]研究指出，燃耗为51.5 GWd/t的快中子增殖堆燃料经30 d冷却后，堆芯燃料和再生燃料混合物中131I的化学含量约为1 μg/g，因此质谱法在检测痕量元素含量时准确性更高。且质谱法兼具可同时测量多种元素含量的另一优势，目前已被广泛用于裂变产物去污的研究领域中。