基于还原体系的气溶胶中铀同位素分析方法研究
2021-07-13马旭媛李鹏翔师琦琦韩玉虎任晓娜
辐射防护 2021年3期
李 周,张 静,马旭媛,李鹏翔,师琦琦,韩玉虎,任晓娜
(中国辐射防护研究院,太原 030006)
234U、235U和238U是铀的3种天然同位素,半衰期长, 且正常情况下三种同位素的丰度是相对固定的[1]。核燃料循环中铀元素常以气载为主要途径之一进入到设施及周围环境,工作人员和公众通过吸入途径会造成长期内照射危害,同时也会对周围环境带来辐射影响。铀浓缩、燃料元件制造、乏燃料后处理、废物处理和处置等环节中,铀同位素间的丰度比发生了变化。鉴于234U、235U和238U的比活度有大约4个量级的差异(234U的比活度更高),故不建议采用总铀分析结果或以天然铀丰度推算结果来估算人员内照剂量,这样会引入很大的不确定度,导致剂量估算误差大,不利于采取有效的辐射防护措施。此外,测定样品中铀同位素比值,也可为污染源的调查提供依据。因此,根据需要开展气载流出物中铀同位素的分析是十分必要的。
离子交换法是目前环境样品铀同位素分析经常采用的前处理方法之一,具有易操作、对分析人员和设备依赖性低等优势。离子交换树脂本身的结构稳定性和可重复利用性也很好。一般情况下,多采用不同浓度HCl溶液(6~9 mol/L)的柱分离体系[2-6],采用HNO3溶液体系的较少[7]。铀元素的解吸一般采用稀HCl或HNO3,也有极少数采用蒸馏水的情况。考虑到铀同位素分析的需求场景,若采用低本底α谱仪作为探测仪器、以电镀法制源,那么在分离纯化阶段一般主要考虑由中子活化产生的钚等超铀核素和铁等元素的干扰问题,防止不同放射性核素间的测量谱干扰或由于测量源厚度引起的谱分辨率干扰。……
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